はじめに
これがなかったら、変更も最適化もできないプラットフォームを使っていることになる。自信につながる。
Solon Mardapittas
CTO
Powerstar
今回のスポットライトでは、PowerstarのCTOであるSolon Mardapittas氏に、リアルタイムのHIL（Hardware-in-the-Loop）技術によるPowerstarのインテリジェントなエネルギー管理システム（EMS）の開発について話を聞く機会を得た。
英国を拠点とするPowerstar社の統合エネルギー・システムは、電圧最適化技術とエネルギー貯蔵ソリューションを組み合わせたものだ。これは電力を確保するだけでなく、エネルギーコストを下げ、グリッドに需要側応答サービスを提供する。
ここでは、ソロン・マーダピッタスの洞察に満ちたインタビューから、パワースターの最先端技術に対する厳格な品質保証プロセスについて紹介する：
チャレンジ1｜さまざまなタイプの負荷と発電のシミュレーション
スマート・インバータ・メーカーがインバータ制御を開発・テストする際に経験する主な課題とは？
ソロン下流の負荷に影響を及ぼす可能性のある電圧低下や過渡現象に対してUPSタイプの蓄電システムを構築しています。
私たちの顧客の多くは重要なメーカーであり、24時間365日の自律性が求められるため、顧客の既存の発電機や負荷に干渉することはできない。
たいていの場合、現場には何百種類もの負荷と何種類もの発電機がすでに存在しているため、非常に複雑になる。
これは、グリッドからバッテリーへの切り替えと同期が、負荷に影響が出ないように必要な時間内にすべて行われることを確認するために、かなりのシミュレーションを行うことを意味する。
Powerstar社は、EMS制御技術の設計とテストにHIL技術をどのように利用したのでしょうか？
ソロン Typhoon HILを使って、グリッドから想定されるシナリオを作成しました。クライアントがネットワーク上で特定のイベントを観測していれば、それをHILで再現することができます。
私たちは独自のテスト文書とモデルを作成することができました。これには、仮想電流の流れ、ネットワークの完全な寄与、グリッド・インピーダンスを合成できることが含まれます。
マイクログリッドをシミュレートし、ネットワーク内でのインバータの挙動を確認することができた。
だから、Typhoon HILは私たちの製品ラインを根本的に助けてくれた。
課題2｜物理的ネットワークの構築にはコストがかかる
HILを使って、現場で目にする結果をどのように再現し、予測することができましたか？
ソロン純粋なハードウェアによるテストシナリオは非常に高価で、構築も困難です。私たちが販売するあらゆるタイプのシステムのテストベッドを作るというアイデアは、商業スペースでは実現不可能です。
Typhoon HILの使い方は、顧客のネットワークを構築することだ。
だから、私たちはクライアントに情報を要求し、クライアントは私たちに情報を送り、私たちはHILを通して最適化戦略を実行する。
ソロンこれによって、スクリプトを効果的に実行し、それらの相互作用を確認することができます。最適化戦略を確認したら、それをEMSにダウンロードし、サイトの商用エネルギー管理システムとして使用します。
どの検査に最も時間と費用がかかったか教えていただけますか？
ソロンUPSの能力をデマンドレスポンスと組み合わせることを考えるとき、私たちはネットワークの資産として常に利用可能であることを確認したいと思います。クライアントとのパフォーマンス契約には稼働率条項があり、約98％の時間帯で稼働しなければなりません。
もし、私たちがモデルを作ったり、主電源喪失の検知方法を作ったりしても、その感度が高すぎて、ずっとアイランド・モードで過ごすことになれば、約束したようなサービスを提供することはできない。
ソロンその代わり、停電が発生した場合は、停電が発生する前に負荷をカバーします。しかし同時に、アイランド・モードになって周波数応答サービスや顧客のための他のサービスを実行できなくなることで、迷惑なストリップを常時行うわけではありません。
ソリューション1｜HILシミュレーションにおけるマイクログリッドのモデル化
Powerstarの品質保証プロセスにおけるHIL技術の主な利点は何ですか？
ソロンHILの主な利点は、ネットワークを構築できることですね。他のモデルでは個々の部品があり、あちこちにノードがあります。難しいのは、それらをネットワークやマイクログリッドにまとめることです。
Typhoon HILでは、さまざまなウィジェットやモジュールを使って相互作用の完全なマップを作成し、すべてのインターフェイスがどのように組み合わされているかを見ることができる。
ソロン Typhoon側の知識ベースは、バックエンドを含めて常に更新されており、どのようなストレージが利用可能か、どのような範囲のインバーターが利用可能か、そしてそれらの特性はどうなっているのか。また、個々のノードの深さについてはあまり気にする必要はありません。
解決策2｜顧客デモ用の仮想セットアップを構築する
ユニークな製品機能に対するクライアントの要望には、どの程度迅速に対応できましたか？
ソロンHILは私たちが望むモデルを作る手助けをしてくれます。特に最適化に関しては、膨大な時間を節約できます。特に最適化に関しては、膨大な時間を節約することができます。この機能が欲しい。よし、それならバーチャルで作ろう。特に最適化側であれば、物理的なテストセットアップをする必要はありません。
お金をかけてテスト・デモのセットアップを試みても、何ができるかを部分的にしか示すことができないのとは対照的に、我々はそれが機能することを数学的に証明することができる。
HILモデルに戻って変更を加えるのは簡単ですか？
ソロングリッドに異なる特性を入力することで、これらのモデルを変更することは非常に簡単です。例えば、負荷が遅れているとか。例えば、負荷が遅れているとか。私たちが考慮していない、あるいは十分に理解していない誘導要素やその他の要素があれば、それを追加することができます。
継続的な電圧降下が見られる場合は、約100回のテストを実施し、ハードウェアに大きな変更を加えることなく対処できることを確認する。
ソリューション3｜テスト自動化によるテストの高速化
プロセスをスピードアップするために、HIL技術を使ってどのように自動テストを行うことができましたか？
ソロン当社では、電圧最適化範囲のHILとエミュレーターを使ったテストを自動化しています。Typhoon HILを使って、ネットワーク上のさまざまな電圧変化のテストスクリプトを作成し、スピードの面でユニットのテスト能力を向上させました。
実際、以前は1台だったのを2台出せるようになった。
結論 ｜HILは素晴らしい
HILを使ってみて、最も驚いたことは何ですか？
バックエンドプラットフォームを作成したTyphoon エンジニアに戻り、これらのモジュールをカスタマイズできることが、私たちのテストに役立っています。
ソロンもしこれがなかったら、変更も最適化もできないプラットフォームを使っていることになる。自信につながります。
HILでの経験を一言で表すと？
ソロン素晴らしいよ。
クレジット
著者 ｜サマンサ・ブルース
ビジュアル ｜パワースター
編集 ｜デボラ・サント
