HILの利点の一つは、リアルタイムシミュレーションが可能であることです。これにより、ナノグリッドの実際の実装前に、モデルやアルゴリズムに対する確信を得ることができます。
ナディア・メイ・リン・タン博士
UNITEN准教授
マレーシアを代表するエネルギー専門大学の研究者たちは、ハードウェア・イン・ザ・ループ技術をどのように活用しているのか？
ユニバーシティー・テナガ・ナシオナル（UNITEN）は非常にユニークな学術機関である。マレーシア唯一の電力会社であり、東南アジア最大の上場公益企業であるテナガ・ナシオナルが所有している。
今回の特集エピソードでは、UNITEN電気電子工学科准教授のナディア・メイ・リン・タン博士と、その大学院生であるヌライナ・シャヒラが、ナノグリッドおよびバッテリーエネルギー貯蔵アプリケーションにおけるTyphoon の利用について語ります。
ナノグリッドの急速な普及を妨げる主な要因は何ですか？
ナディア博士：電力会社が確信を持ち、ナノグリッド自体に様々なデバイスを統合する信頼性を示すためには、こうしたパイロット実証プロジェクトをさらに増やす必要があります。
これらの複雑なDC-DCインバータを統合する上で、主な課題は何だと思いますか？
ナディア博士：したがって、エネルギー変換システムの制御装置を設計する際には、系統連系要件を満たす必要があります。課題はまた、システム内の様々なデバイスが採用する通信プロトコルの差異にもあります。
UNITENの研究チームは現在、HILシステムに関してどのような研究に取り組んでいますか？
ヌライナ：我々は高電力用途、特に系統連系型蓄電池システムに適した三相双方向絶縁DC-DCコンバータに取り組んでいます。HILプラットフォームは制御プロトタイピングの迅速化に活用されており、ヌライナは現在この開発を進めています。
ヌライナさん、HILシステムを使ってどのようにコントローラを設計・実装したのですか？
ヌライナ：現在、HILはPWM信号を外部コンバータへ伝送するために使用されています。信号はHILの出力ポートから取り出され、外部ハードウェアまたはコンバータに接続されます。したがって、スイッチングパターンはゲート時間を設定することで制御され、スイッチング周schematic editor変調器ブロックを使用して制御されます。
大学院生の視点から見たHILの主な利点は何ですか？
ヌライナ：学習曲線を本当に加速させてくれます。通常、コントローラーを設計するには高度なプログラミングスキルが必要です。私はプログラミング部分をスキップできました。HILパネルは非常にインタラクティブでユーザーフレンドリーです。
ナディア博士、電力システムへの応用においてHILをどのように使用しているか教えていただけますか？
ナディア博士：私の研究チームと私は現在、UNITENにおいて20キロワットのナノグリッドを開発中です。エネルギー管理システムは外部コントローラーで開発され、その後HILプラットフォーム上で発電機、バッテリー、ウルトラキャパシタを備えたナノグリッドをエミュレートします。リアルタイムシミュレーションプラットフォームにより、エミュレートされたナノグリッドの精度を実現できるのです。
問題が発生した際、どのようなテストや結果の例をトラブルシューティングできましたか？
ヌライナ：私の場合、例えば外部ハードウェアに問題が見つかった時、ゲート駆動ユニットのトラブルシューティングができました。つまり、HILからの信号は外部ゲートドライバに接続され、ゲートドライバの出力はシステムに戻ってHIL環境内のIGBTを駆動します。 ゲート駆動ユニットをオフにすると、HIL環境内のIGBTはスイッチングを停止するため、ゲートドライバが正常に動作していることを容易に確認できます。
ナディア博士：ナノグリッドエネルギー管理システムでは様々なテストケースを実施可能です。例えば、系統連系モード、孤立モード、共通結合点での故障をシミュレートできます。負荷からの過渡的な高電力要求をシミュレートし、エネルギー管理システムの設計の実現可能性を検証できます。
HILの使用において、本当に驚いたことは何ですか？
ヌライナ：最も驚いたのは、システムからリアルタイム信号を取得し外部回路に接続するのがいかに簡単かということです。これは本当に、制御設計に慣れていく学生のためのものです。
ナディア博士：HILの利点の一つは、リアルタイムシミュレーションが可能なことです。これにより、ナノグリッドの実際の実装前に、モデルやアルゴリズムに対する確信を得られます。そうすれば、パイロットプロジェクトへの投資を呼び込めるかもしれません。
HILを一言で表すなら、どんな言葉を選びますか？
ヌライナ：ユーザーフレンドリー。
ナディア博士：多才。
クレジット
著者 | サマンサ・ブルース
ビジュアル | UNITEN
編集者 | デボラ・サント
