HILの利点の1つは、リアルタイムのシミュレーションが可能なことだ。これにより、ナノグリッドを実際に実装する前に、モデルやアルゴリズムに確信を持つことができます。
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、HIL（Hardware-in-the-Loop）技術をどのように活用しているのだろうか？
テナガ・ナシオナル大学（UNITEN）は非常にユニークな教育機関である。マレーシアで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・ナシオナルの所有である。
このスポットライト・エピソードでは、UNITENの電気電子工学科の准教授であるナディア・メイ・リン・タン博士と、彼女の大学院生であるヌレイナ・シャヒラが、ナノグリッドとバッテリーエネルギー貯蔵アプリケーションへのTyphoon HIL（Hardware-in-the-Loop）技術の利用について語る。
ナノグリッドの急速な普及を阻んでいるものは何か？
ナディア博士：電力会社が自信を持ち、ナノグリッド自体にさまざまなデバイスを統合することの信頼性を示すためには、このようなパイロット実証プロジェクトをもっと行う必要があります。
このような複雑なDC-DCインバーターを統合する際の主な課題は何だと思いますか？
ナディア博士：ですから、グリッドコードの要件を満たすことができるように、エネルギー変換システムのコントローラーを設計しなければなりません。また、システムのさまざまな機器における通信プロトコルの違いにも課題があります。
現在、UNITENの研究チームがHILシステムを使って取り組んでいることは何ですか？
ヌレイナ：私たちは三相双方向絶縁型DC-DCコンバータに取り組んでいます。このコンバータは大電力アプリケーション、特に系統連系蓄電システムに適しています。HILプラットフォームは、現在ヌレイナが取り組んでいるラピッド・コントロール・プロトタイピングに使用されます。
ヌレイナ、HILシステムを使ってどのようにコントローラを設計し、実装したのですか？
ヌレイナ現在、HILはPWM信号を外部コンバーターに送信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、外部のハードウェアやコンバーターに接続されます。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、スイッチング周波数は回路図エディターからPWMモジュレーター・ブロックを使って設定します。
大学院生から見て、HILの主な利点は何ですか？
ヌレイナ：本当に学習曲線が早くなりました。通常、コントローラーを設計する必要がある場合、高度なプログラミングのスキルが必要です。私はプログラミングの部分を省略することができました。HILパネルはとても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、パワーシステムのアプリケーションにHILをどのように使っているのか教えてください。
ナディア博士：私の研究チームと私は現在、UNITENで20キロワットのナノグリッドを開発しています。エネルギー管理システムは外部コントローラーで開発し、HILプラットフォームで発電機、バッテリー、キャパシター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は、エミュレートされたナノグリッドの精度を達成することを可能にします。
問題を発見したとき、どのようなテストや結果でトラブルシューティングを行ったのですか？
ヌレイナ：私の場合、例えば外部ハードウェアに問題が見つかった場合、ゲートドライブユニットのトラブルシューティングを行うことができました。HILからの信号は外部の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。ゲートドライブユニットの電源を切れば、HIL環境のIGBTはスイッチングを停止するので、ゲートドライバが動作していることを簡単に確認できる。
例えば、グリッド接続モード、アイランドモード、共通結合点での故障をシミュレートすることができます。負荷からの過渡的な大電力要求をシミュレートして、エネルギー管理システムの設計の実現可能性をテストすることができます。
HILを使ってみて、本当に驚いたことは何ですか？
ヌレイナ：私が一番驚いたのは、システムからリアルタイムの信号を得て、それを外部回路に接続するのがとても簡単だということです。コントローラーの設計に慣れてきた学生向けですね。
ナディア博士：HILの利点の1つは、リアルタイムのシミュレーションが可能なことです。これによって、ナノグリッドを実際に実装する前に、モデルやアルゴリズムに確信を持つことができます。そうすれば、パイロット・プロジェクトに投資してくれる投資家を引きつけることができるでしょう。
HILを一言で表すと？
ヌレイナ：使いやすい。
ナディア博士：万能だ。
クレジット
著者 ｜サマンサ・ブルース
ビジュアル ｜UNITEN
編集 ｜デボラ・サント
