OPAL-RTカンファレンス Real-Time2023開催レポート

RT23で報告された、先端的なリアルタイムシミュレータ関連の各講演を紹介いたします。

RT23 | Smart-Integrated-Grid: PHIL island grid comprising electric and hydrogen systems

Author : Edgar Diego Gomez Anccas

現代のエネルギー システムでは、脱炭素化の結果に対処するために、エネルギー インフラストラクチャに大幅な変更が必要です。 2 つの大きな課題は、第 1 に風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の揮発性が原因で断続的な性質のエネルギー注入プロファイルをもたらし、第 2 に回転発電機の廃止から生じます。 これら 2 つの状況が組み合わさって、次の理由でエネルギー システムを不安定にしやすい完全な嵐を引き起こす可能性があります。 交流 (AC) に基づいた電力網が存在する限り、AC 周波数を所定の値 (たとえば 1000 mA) に安定させることが不可欠でした。 g. ヨーロッパでは50Hz。 変動は常に要因であり、その原因は次のとおりです。 g. 負荷の軽減と移動によって。 コンポーネントの固有の質量慣性により回転する発電機は、周波数変動を平滑化する緩衝機能を実行することでこの現象に対抗しました。 この平衡特性を犠牲にすると、系統はそのような変動から生じる危険にさらされることは明らかです。 この質量慣性ベースの補償メカニズムの廃止に加えて、エネルギー入力が本質的に揮発性のエネルギー源にシフトすると、この問題は劇的に悪化します。 より簡潔に言うと、私たちは 2 つの問題に直面しています。それは、変動の増加とそれに対抗する能力の低下です。 この難題に対する有望な解決策は、性質は異なるものの、緩衝能力を再構築するためにエネルギー部門を結合することである。 このアイデアは、電気エネルギー グリッドを水素エネルギー グリッドに結合し、水素をバッファー コンポーネントとして使用することです。 このアプローチは、電力からガス (電解槽経由) およびガスから電力 (燃料電池経由) テクノロジーのシームレスな結合に基づいています。 ただし、セクターカップリングの実装は単純な作業ではなく、パワーエレクトロニクス、電気化学、電気エネルギーシステムの科学領域を含む総合的なアプローチが必要です。 さらに、エネルギー システムの交差点に必要なさまざまな技術コンポーネントの動作には、インテリジェントな制御と通信が必要です。 これは、外乱がシステムの動作に大きな影響を与える非剛性エネルギー システムの場合に特に当てはまります。 したがって、調整、通信、負荷分散は高速で信頼性が高い必要があります。 この目的のために、AC 負荷、バッテリーストリング、エミュレートされた太陽光発電 (PV) および燃料電池ストリングで構成される低電圧 AC アイランドグリッドが設定され、調査されています。 直流 (DC) 電源、つまり。 バッテリーと PV は、DC/DC および DC/AC パワー エレクトロニクスを介して交差点で接続されます。 包括的な階層レベルでは、次の 3 つの目的を果たす OPAL リアルタイム シミュレータが実装されています。1. 集中制御: 基準値の生成とシーケンスの初期化、2. モニタリング デバイス: リアルタイムでの測定データの取得と表示、3. リアルタイム シミュレーション: エミュレートされたデバイスの入出力パラメータを生成します。 この 3 つのポイントはすべて、すべてのコンポーネントが関与する OPAL で初期化された自動起動シーケンス、一時的なイベントを含むシーケンスの実装、および再びすべてのコンポーネントが関与する安全なシャットダウン プロトコルを通じて概要を実証できます。 謝辞: この研究は、ドイツ連邦軍のデジタル化および技術研究センターである dtec.bw によって資金提供されているプロジェクト「CoupleIT!」の一部であり、感謝の意を表します。 dtec.bw は欧州連合 (NextGenerationEU) から資金提供を受けています。

RT23 | Energy Management Systems: Design of a laboratory setup for PHIL considering RT Simulation

Author : Abdelilah Rochd

エネルギー管理システム (EMS) 技術の進歩とエネルギー管理の最適化に関連して、このペーパーでは、EMS 制御戦略を厳密にテストおよび検証するためのスマート グリッド テスト ラボ (SGTL) の実験室セットアップの設計を紹介します。 リアルタイム シミュレーションの原理を活用するこのセットアップでは、パワー ハードウェアインザループ (PHIL) シミュレーションをマルチタイムスケールの協調シミュレーション フレームワークと統合し、動的で現実的なシナリオにおける EMS 制御戦略の包括的かつ多面的な評価を可能にします。 実験室の構成には、AC および DC 電源、可変負荷、太陽光発電エミュレータ、電池エネルギー貯蔵システム (BESS) エミュレータ、デジタル リアルタイム シミュレータ (Opal-RT)、監視システムなどの相互接続されたコンポーネントが含まれています。 コントローラ。 このセットアップの極めて重要な特徴は、i) リアルタイム シミュレーション原理の統合にあり、シミュレーションと物理コンポーネントが実際の時間と同期して動作することを保証します。また、ii) マイクログリッドのマルチエネルギーの側面を考慮するための協調シミュレーションにもあります。 および関連機器（電気、熱、ガスなど）。 その結果、EMS 制御戦略は、気象変動、発電プロファイル、電力および熱消費プロファイル、料金体系、ユーザーの好みなどのさまざまな条件に影響を受ける可能性があり、その機能の包括的な評価が可能になります。 さらに、この論文には、提案された実験室セットアップへの実際的な適用性と関連性を示すために、チームの以前の研究からの EMS ケーススタディが組み込まれています。

RT23 | HIL Assisted Design for PHIL Real-Time Electrical Machine Power Emulation

Author : Nicolas Eugenio Lima Basquera

提案されたシステムは、Power-Hardware-In-the-Loop (PHIL) の概念を採用した PMSM (Permanent Magnet Synchronous Machine) エミュレータです。 PHIL システムは、デジタル リアルタイム シミュレータ (DRTS)、パワー アンプ (PA)、結合ネットワーク (CN)、インターフェイス アルゴリズム (IA) などの要素を含む電力システムを使用して、物理的な電気システムをエミュレートします。 ハードウェア イン ザ ループ (HIL) と PHIL は、シミュレーターと DUT の間で交換される信号に関して異なります。 PHIL を使用すると、実際に使用される環境に設置することなく、DUT のコントローラーだけでなく、ハードウェアも定格電力でテストできます。 PHIL は、他の方法論では達成できない、厳密かつ動的な方法でシステムをテストおよびデモンストレーションするための強力な手法です。 そうは言っても、提案されたシステムの詳細をさらに詳しく調べることができるようになりました。 ハードウェアの観点から見ると、このプロジェクトの PMSM エミュレータは、RL 結合ネットワークに接続された三相電圧源インバータ (VSI) と、電圧および電流センサーで構成されています。 ソフトウェアの観点から見ると、システムはデジタル リアルタイム シミュレータによって作成され、エミュレートされた PMSM システムのすべての計算と制御がそこで行われます。 このユニット内には、エミュレーション対象の PMSM の電気モデルと機械モデルが存在します。 機械モデルは、PHIL 回路に流れる電流に基づいてエミュレートされたマシンの速度を計算します。 電気モデルは、DUT によって印加された電圧の取得に基づいて、元の回路に流れる相電流を計算します。 エミュレータは、計算された電流を使用して、実際のマシンが実際のシステムに適用する逆起電力電圧を推定できます。逆起電力電圧は、代わりに VSI によって適用されます。 提案されたシステムの実験結果を得るために、このプロジェクトでは OPAL-RT Technologies の HIL OP4610XG が採用されています。 さらに、考慮される DUT は、PMSM の速度またはトルクを制御できる三相インバータであり、専用制御ボード (PED ボード) の National Instruments システムオンモジュール (sbRIO-9651) によって制御されます。 提案された PMSM エミュレータを検証するには、まず実際の PMSM を制御する DUT の理想的な波形を取得し、比較の基準として使用する必要があります。 このために、DUT コントローラの PWM 出力を OP4610XG のデジタル入力に接続し、PMSM に接続された三相インバータをエミュレートし、基準波形を取得します。 一方、提案されたPHILシステムを検証するために、OP4610XG内のPMSMモデルは、三相インバータに接続されたRL結合ネットワークに置き換えられます。 この 2 番目のインバーターの入力は、完全なマシン モデルを実行してこのインバーターを制御する 2 番目の PED ボードの出力に接続されています。 この実装では、DUT と PHIL の両方のハードウェア、結合ネットワーク、センサー、電源が OP4610XG の HIL 環境内に実装されていることを強調することが重要です。 言い換えれば、OP4610XGを使用すると、提案されたPHILのすべての制御機能と物理的応答を検証しながら、システムをさらに環境に優しく、より安全なものにするシミュレーションのシミュレーションを実現できます。 このプロジェクトは、提示されたテスト方法を使用して、たとえば、さまざまな結合インダクタンスを使用した提案された PMSM エミュレータの検証など、すでに重要な結果を獲得しています。 この実装により、物理的な接続を必要とせずにハードウェアのパラメータを OP4610XG 内で変更できるため、精度を損なうことなく柔軟性がもたらされます。

RT23 | Interaction between Grid-Forming converter and synchronous machine - PHIL validation

Author : Frédéric Colas

パワーエレクトロニクスインターフェースリソースの普及の増加により、電力システムの安定性に関して新たな課題が生じています。 安定性を向上させるために、従来のグリッド追従コンバータの代替としてグリッド形成制御コンバータが提案されています。 ただし、古典的な電気生産との相互作用を研究する必要があります。 このプレゼンテーションの目的は、同期マシンとコンバータ間の相互作用を詳しく分析することです。 最初に、同期機とグリッド形成コンバータのモデリングについて簡単に説明します。 さまざまなテスト ケースが示されます: 相互に接続された 2 台の同期マシン、コンバーターを備えた 1 台の同期マシンなど。次に、これらのテスト ケースからさまざまな単純なモデルが導出されます。最初の単純化されたモデルは支配的な極を取得し、もう 1 つの単純化されたモデルは支配的な極を取得します。 最初の振動極。 このアプローチは、2 台の同期マシンを使用した古典的なアプローチに似ていますが、プレゼンテーション中に示されているように、減衰が高くなります。 さらに、グリッドフォーミングコンバータに適用される周波数ドループがシステム全体の減衰に大きな影響を与えることを示します。 この研究を検証するために、実験室規模のテストベンチは以下で構成されます: 1- 古典的な製品をエミュレートする 12 kVA 同期機のモックアップ、2- 出力 LCL フィルターのモックアップを備えた 7.5 kVA 2 レベル インバーター 完全にオープンであり、グリッド追従モードまたはグリッドフォーミング モードで制御できます。 3 - RT-LAB 上のリアルタイム シミュレートされた電源システムは、パワー ハードウェア イン ザ ループ原理を使用して残りのコンポーネントに接続できます。 20kVAのパワーアンプ。 このテストベンチは、同期ベースの世代とパワー エレクトロニクス ベースの世代の間の相互作用メカニズムを説明するために使用されます。

RT23 | Frequency-Watt Algorithm employment for grid-connected microgrid using PHIL simulations

Author : Mohamed Laamim

電源ハードウェア インザ ループ (PHIL) シミュレーションは、電源システム テクノロジをテストするための広く知られた方法です。 電力システムはその複雑さにより、新しいコントローラや管理システムを導入する際に大きな課題を抱えています。 その結果、PHIL シミュレーションにより、実際の電力システムに適用する前に、開発されたテクノロジーとエネルギー管理システムのテストと検証が可能になり、忠実度の高い結果が得られます。 したがって、この論文では、モロッコの最初のPHIL研究所でのグリッド接続マイクログリッドの場合の周波数ワットアルゴリズムのテストと適用の概要を説明します。 実験装置に関しては、PV、ラインインピーダンス、負荷、およびエネルギー貯蔵システムのエミュレータを OPAL-RT リアルタイム シミュレータに接続することでマイクログリッドが形成されます。 エネルギー貯蔵システムは、周波数安定化のための電力バランス基準として使用されます。 PHIL テストの結果は、マイクログリッドの周波数を許容範囲内に維持する際の周波数ワット制御の有効性を示しています。 したがって、負荷変動によって周波数の外乱が発生した場合、アルゴリズムは周波数を安定させるために、エネルギー貯蔵システムが消費または注入される基準電力を生成します。

RT23 | The Transformative Impact of CHIL on the Development of Hydro-Québec's PHIL System

Author : Olivier Tremblay

ハイドロ・ケベックの研究エンジニアであるオリヴィエ・トレンブレイ、D. リモロフ、K. スリマニ、および R. ギャニオンが主導するプレゼンテーションで、ハイドロ・ケベックの PHIL (パワー・ハードウェア・イン・ザ・ループ) システム開発の複雑な世界に飛び込みましょう ( IREQ) と Gentec Hydro-Québec および IREQ のエンジニアである Benjamin Couillard 氏。 このセッションでは、PHIL プロジェクトの背後にある背景と動機、パワーアンプ設計、制御システムボード開発、CHIL (クローズドループハードウェアインザループ) 環境の重要な役割をカバーする包括的な概要を提供します。 パワー エレクトロニクス コンバータ設計、マイクロエレクトロニクス設計、アクティブ フロントエンド (AFE) の制御アルゴリズム、EMT タイプ PHIL の閉ループ制御など、カスタム MW スケール PHIL システムの開発で遭遇する課題を探ります。 このプレゼンテーションは、Hydro-Québec の PHIL システムの開発と検証におけるシミュレーション、特に CHIL の極めて重要な役割についての洞察で終わります。

RT23 | Advanced Testing Strategy for Impedance Based Stability Investigation Using Novel Impedance Replication Method

Author : Christoph Klie/Trung Do

このセッションでは、新しいインピーダンス複製法を明らかにし、安定性評価のための革新的なアプローチについての洞察を提供します。 インピーダンスベースのテスト方法を強化するための、業界の専門知識と学術研究の共同の取り組みを探ってください。

RT23 | Development of a PHIL Test System with a Pre-trained AI-based Load and Charging Management

Author : Andreas Stadler

電動モビリティは、輸送部門における CO2 排出量を削減し、それによって気候変動の影響を軽減するための重要な手段です。 電気自動車（EV）の選択肢は増え続けていますが、時間や場所に関係なく充電できることがEVの本質的な問題となるでしょう。 送電網の故障とそれに伴う充電制限の差し迫った見通しは、メディアと世間の議論の両方に遍在しています。 これらの脅威に対処するには、エネルギー システムの拡張と送電網制御という 2 つの主な対策が考えられます。 ユニバーサル送電網とエネルギー供給の拡大は効果がなく、費用もかかり、時間がかかるため、送電網の制御が残された機会として残されています。 研究プロジェクト dtec emob では、将来性のあるインテリジェント グリッド コントロールが開発されています。 電力網だけでなくEV側の問題も防ぐため、従来の負荷管理システムとEVに特化した充電管理システムの2つのサブシステムで構成されている。 どちらのシステムも、ハンブルクの電力網の需要に合わせてレイアウトされています。 このプロジェクトで採用された最初のアプローチは、中圧/低圧変圧器の混雑を軽減することを目的とした強化学習アルゴリズムを使用します。 制御エージェントは、電力潮流計算用の pandapower パッケージで拡張された Python 環境でトレーニングされます。 グリッド制御をテスト、検証、改良するために、パワー ハードウェア イン ザ ループ システムがプロジェクトの実験室に構築されます。 57 の家庭用負荷 (それぞれに EV 充電ステーションと EV を備えた) と配電変圧器を備えたハンブルクに拠点を置く低電圧基準系統が使用されています。 電力システムのシミュレーションは、電力潮流計算用の PowerFactory グリッド モデルを含む ePHASORSIM を搭載した OPAL-RT シミュレーターで実行されます。 単一の家庭用グリッド接続ポイントとその EV 負荷は、電源のグリッド シミュレーターとして光接続されたリニア アンプ、従来の家庭用負荷用のプログラム可能な負荷、スマート制御可能な AC 充電ステーション (ACC)、および EV を使用して表されます。 事前トレーニングされたエージェントは、その後、Python から OPAL-RT の Simulink ベースのリアルタイム環境に転送され、そこでシミュレーションと測定の結果を受け取ります。 内蔵の通信インターフェイスを使用して、シミュレートされた各 EV の充電電力と、付属の電源ハードウェアの充電電力を制御し、ACC の電力出力を制限します。 プロジェクトの現在の焦点は、事前トレーニングされたエージェントを新しい環境に転送し、OPAL-RT に含まれる通信出力と ACC の通信チャネルを使用してエージェントを制御することです。 さらなる研究は、HP-DC 充電器、双方向充電ステーション、さまざまなモビリティ キャリアのデジタル ツイン、およびハンブルクの交通流シミュレーションを備えた PHIL システムの拡張に焦点を当てています。

RT23 | Optimization of the Parameters of Under-Frequency Load Shedding Schemes and Grid forming

Author : Francisco Gonzalez-Longatt

ネットゼロへの非常に急速な移行は、大規模な汚染プラントの多くが廃止される中、発電部門で再生可能エネルギー資源が大規模に導入されていることを意味します。 これらのリソースは主に、一次エネルギー源のパフォーマンスをネットワーク現象から切り離すパワー エレクトロニクス コンバーターによって従来の AC グリッドに接続されています。 システムに接続されている堅牢な同期発電機の数が減り、壊れやすいが応答速度が非常に速いパワー エレクトロニクス コンバーターの数が増加すると、主に非常に高速で不安定なダイナミクスが原因で、システム オペレーターに多くの課題が生じています。 問題の 1 つは、正常時と異常時における発電と需要のバランスの制御に関連しており、その制御はますます困難になっています。 この論文では、協調シミュレーション フレームワークである ePhasorSim と MATLAB を使用して、低周波数負荷制限の設定とインバーター ベースのリソースのグリッド形成制御のパラメーターを最適に定義する方法論を紹介します。 提案されたアプローチは、古典的な P.M. を使用してテストされています。 アンダーソンテストシステム。

RT23 | HIL validation of advanced voltage controller of DC/DC converters in an MTDC grid

Author : Asimenia Korompili

このプレゼンテーションでは、3 端子 DC グリッドの DC/DC コンバータの電圧調整に適用されるアクティブ外乱除去制御 (ADRC) の HiL 検証を示します。 ADRC は外乱オーバーバーベースの制御であり、外乱全体を推定し、フィードバック コントローラーを通じてそれを拒否します。 メインの HiL セットアップは、2 つの OPAL-RT ターゲット、OP5707 と OP4510 で構成されます。 OP5707 ターゲットの FPGA では、1 つの降圧コンバータ、1 つの昇圧コンバータ、および 1 つの定電力負荷 (CPL) を備えた DC グリッドがモデル化されています。 OP5707 ターゲットは、OP4510 ターゲットにアナログ測定を提供します。 OP4510 ターゲットの CPU では、CPL の PID 電流デジタル コントローラだけでなく、降圧コンバータおよび昇圧コンバータの ADRC 電圧デジタル コントローラもモデル化されています。 この OPAL-RT ターゲットの FPGA では、DC/DC コンバータの PWM 信号が生成されます。 OP4510 ターゲットは、OP5707 ターゲットでモデル化された DC/DC コンバータにデジタル スイッチング信号を提供します。 OP4510 ターゲットで生成された 2 つの ADRC 制御コンバータの PWM 信号は、グリッド内の異なるコンバータの非同期 PWM をより現実的に表現するためにランダムにシフトされます。 HiL の結果は、デジタル コントローラーの有無にかかわらず、連続システムおよび離散システムのオフライン シミュレーションの結果と比較されます。 これらのシミュレーションにおける遅延、ノイズ、PWM モデリングの影響も調査されます。 同じ HiL セットアップと比較アプローチが、2 つの異なる ADRC モデル (1 つは線形、もう 1 つは非線形) に対して適用されます。 これらは、制御の離散化、ひいては OPAL-RT ターゲットでのデジタル コントローラーの実現に異なる方法で挑戦します。 HiL の結果は、オフライン シミュレーションと比較して、両方の ADRC モデルを検証します。 デジタル コントローラーは、非常に優れたダイナミクスと厳密な電圧レギュレーションを提供しながら、DC グリッド内のさまざまな外乱をリアルタイムで処理するために、外乱全体を高速に推定し、フィードバック制御を通じてそれを拒否することができることが証明されています。

RT23 | Transcending Concept to Realization: Accelerated Development for Grid-Forming Control

Author : Jonas Steffen

ドイツのフラウンホーファー IEE でコンバータ制御のグループ リーダーを務める Jonas Steffen 氏の「コンセプトから実現への超越: グリッド形成制御のための開発の加速」に関するプレゼンテーションで、コンセプトから実現への旅に乗り出しましょう。 ラピッド インバータ制御プロトタイピング ソリューションの必要性を促進する動機を探り、フラウンホーファー テスト サイトによるラピッド コントロール プロトタイピング (RCP) およびパワー ハードウェア イン ザ ループ (P-HiL) 手法の利用についての洞察を得ることができます。 RCP と P-HiL を含む実験室のセットアップを詳しく調べ、システムの分割とマイクログリッドの再同期の調査を目撃し、テスト結果を調べます。 Jonas Steffen は、高性能 SiC テクノロジーの使用、RCP と P-HiL アンプの非対称負荷機能を備えた統合、グリッド形成制御ライブラリの組み込みなどの重要なポイントを強調してプレゼンテーションを締めくくります。 高性能通信インターフェイスと強力な制御開発ツール。 グリッド形成制御の未来を形作る加速する開発戦略を理解するこの機会をお見逃しなく。

RT23 | OPTILE: A collaborative project for the optimisation and simulation of isolated electrical

Author : Florian Dupriez-Robin

France Energies Marines (FEM) は、共同研究プロジェクトを通じて技術的および環境的課題に対処することで、海洋再生可能エネルギー (ORE) 部門の発展を支援するフランスのエネルギー転換機関です。 これらのプロジェクトの 1 つは OPTILE (再生可能な海洋エネルギー源を利用した隔離されたマイクログリッドのための最適化多基準) であり、島、養殖場、石油およびガスのインフラストラクチャーなどの隔離された電力網の供給のための経済的かつ環境的なソリューションを提案することを目的としています。 ORE ソースと水素貯蔵を使用します。 このプロジェクトには産学界からの10社のパートナーが参加しており、総予算は150万ユーロ、期間は3年間（2022年から2025年）です。 このプロジェクトでは、信頼性、機械の位置、送電網、二酸化炭素の推定、消費管理、サイバーセキュリティ、電気の安定性などのさまざまな基準を考慮した多要素共同最適化手法を開発、実装します。 このプロジェクトでは、サイバーセキュリティの側面を考慮した電力ネットワークのリアルタイムシミュレーションも実行します。 このプロジェクトでは、その手法とツールを、島、水産養殖場、石油・ガスインフラストラクチャーなどのさまざまなケーススタディに適用します。 このプロジェクトはまた、公開ウェビナーを通じてアイランドグリッドシステムオペレーターとその進捗状況と結果を共有します。 このプロジェクトで期待される成果は、独立した送電網に低炭素、低コスト、信頼性の高いエネルギー ソリューションを提供し、フランス政府が始めたエネルギーバランスの脱炭素化に貢献することです。 プロジェクトがシミュレーションとテスト活動に使用するツールの 1 つが HYPERSIM です。 OPTILE プロジェクトに HYPERSIM を使用すると、プロジェクト パートナーは EMT シミュレーションの利点を享受できるようになります。 EMT シミュレーションにより、プロジェクト パートナーは、さまざまな動作条件や障害下での ORE ソースと水素貯蔵システムのパフォーマンスを評価し、電力ネットワークと制御システムに対するサイバー攻撃の影響を評価することができます。 キーワード: France Energies Marines、OPTILE、洋上再生可能エネルギー、孤立型マイクログリッド、多基準最適化、水素貯蔵、サイバーセキュリティ、HYPERSIM、EMT シミュレーション、協調シミュレーション。

RT23 | Automated Cyber-Physical Staging Environment for Validating Smart Grid Software Ecosystems

Author : Catalin Gavriluta/Denis Vettoretti

エネルギーの柔軟性のデジタル化に関するエネルギー移行専門センター (ENTEC) の 2022 年報告書では、分散型の柔軟性がヨーロッパのエネルギー移行プログラムの主要な要素の 1 つであると特定されています。 分散型エネルギー資源管理システム (DERMS) から仮想発電所 (VPP)、エネルギー コミュニティ (EC)、および車両から送電網 (V2G) までのシナリオに至るまで、30 を超えるビジネス ケースが特定されています。 これらすべてのシナリオに共通しているのは、グリッドに重要なサービスを提供することを目的とした、多数の分散リソースの調整と集約です。 同レポートの予測では、2050 年までに、配電可能なすべての再生可能エネルギーの約 60% が VPP に集約され、6,500 万台以上の EV がスマート充電を使用するか、調整された V2G ユースケースに関与することになると予想されています。 この種のサイバー物理シナリオを評価するために必要な方法論は、スケーラビリティの点で大幅に制限されており、効率的なワークフロー自動化に適したインターフェイスが不足しています。 このプレゼンテーションでは、大規模なサイバー物理エネルギー システムのリアルタイム エミュレーションを自動的に構築するアプローチを紹介します。 システムの説明から始まり、モデルとインターフェイスの自動生成に続き、最後にリアルタイムの実行とデータ取得で完了する、完全な方法論が示されています。 これらのセットアップの対象となるアプリケーションは、大規模に分散されたスマート グリッド ソフトウェア アプリケーションの検証です。 目標は、最新のソフトウェア開発ツールチェーンに統合できるテスト フレームワークを提供することです。 このようにして、重要なインフラストラクチャ上で動作する複雑なソフトウェア エコシステムを、現場に展開する前に、それらが制御するシステムとともに徹底的に評価および検証できます。

RT23 | X-in-the-Loop Test Environment for Standardized - Development of Photovoltaic Inverters

Author : Derk Gonschor

エネルギー転換による現在のエネルギー システムの変革は、供給の安全性、信頼性、効率の分野で新たな課題をもたらしています。 集中型のグリッドを形成する大規模な発電所の数が減少する一方で、小規模な分散型の発電所が増加しているため、すべてのグリッド ユーザーからのシステム サービスの提供が必要です。 これには、インテリジェントなエネルギー管理と積極的に最適化された配電網運用が必要です。 結果として得られる動的で複雑なシステム全体を試運転する前にプラントの動作を調査するには、X-in-the-Loop 手法を使用できます。 このアプローチでは、実際の環境またはその一部がシミュレータ上でシミュレートされ、調査中のプラントと結合されます。 このアプローチは、太陽光発電インバータ用のテスト プラットフォームを開発するためにこの作業でも採用されています。 ドイツの規格によれば、太陽光発電システムは、周波数依存の有効電力制御、静的電圧の維持、無効電力の供給、および動的グリッドのサポートを通じてシステム サービスを提供する必要があります。 テスト プラットフォームは、太陽光発電インバーター制御システムの開発中にこれらの仕様をテストおよび検証するために使用できます。 この文書の最後の部分では、テスト プラットフォームの検証について説明します。 この目的のために、Power Hardware-in-the-Loop セットアップが稼働し、テストされます。 測定信号を評価することにより、システムの精度と動的動作に関する結果が表示されます。

RT23 | Emulating EV Charging Performance using Real-Time Simulation

Author : Keith Davidson

ハイパワー充電 (HPC) システムおよび 200KW 以上の充電レートが可能な車両が広く導入されています。 HPC ソリューションのパフォーマンスは十分に研究されておらず、充電プロファイルは関連する機器によって大きく異なります。 米国エネルギー省の車両技術局は、充電パフォーマンス、グリッド影響モデリング、DC HPC システム制御戦略の開発、制約と相互作用の理解に関連する電動モビリティ業界の最新の技術能力をさらに理解するために、NextGen Charge Profiles プロジェクトを後援しました。 EV、EVSE、充電制御の間。 国立再生可能エネルギー研究所は、EVSE の充電パフォーマンスを EV の充電パフォーマンスから切り離す、Opal-RT HIL FPGA ベースのリアルタイム シミュレーターを利用した新しい車両充電シミュレーターを開発しました。 このシミュレータは、適応性が高く、モバイル性があり、費用対効果の高い模擬車両充電機能を提供することを想定されており、さまざまな公称および公称外の動作条件下での研究のために選択された機器の固有の動作パラメータを文書化するデータを収集するために使用されます。 このプロジェクトは、電化交通システム、バッテリー設計のモデル化、ベストプラクティスの標準化、グリッドエネルギー管理システムの開発という継続的な取り組みに重要な情報を提供します。 このプレゼンテーションでは、2024 年 1 月に中間報告書として発表される予定の初期結果と調査結果が要約されます。

RT23 | HIL simulation tests for electrical certification of wind turbines on test benches

Author : Adam Zuga

この講演では、OPAL シミュレーターで計算されたリアルタイムの風力タービン モデルを使用して、ナセルと発電機コンバーターのテストベンチで実行された HIL テストを紹介し、テストされた風力タービン システムの電気的特性の認証を実行します。 これに関連して、テスト ベンチと、リアルタイム モデルで構成される HIL フレームワーク、および適用されたシミュレーションと自動化ハードウェアが、いくつかの選択された結果と学んだ教訓とともに提示されます。 さらに、さらなるテストベンチで計画されている HIL テストの見通し、および他の産業分野のコンポーネントをテストするためのテストベンチと HIL 環境の代替アプリケーションのアイデアも示されています。

RT23 |Using Drives Converter as Powerful MV Amplifier- A Story about Using HIL

Author : Marcin Szlosek

ABB は、中電圧ドライブの特殊なテストを実施するために設計された画期的なソリューション PEGS (パワー エレクトロニクス グリッド シミュレーター) を発表しました。 このプレゼンテーションでは、従来のテストを超え、進化する顧客のニーズを予測して満たすカスタマイズされたソリューションである PEGS の開発について説明します。 ABB の革新的な PEGS コンセプトがどのように新しいアプリケーションを生み出し、同社を中電圧ドライブ試験の最前線に位置づけたかをご覧ください。 このプレゼンテーションでは、PEGS の独自の機能と顧客の要求に先駆けて行動する能力を詳しく掘り下げ、テクノロジーの限界を押し上げる ABB の取り組みを紹介します。 さらに、新しい PEGS 制御コンセプトを検証する際に重要なコンポーネントである、ABB の高忠実度ハードウェアインザループ (HIL) テストベンチについて学びます。 この HIL テストベンチを市販のソリューションと組み合わせて統合することで、ABB の先駆的な開発の信頼性と効率性を確保するための堅牢なフレームワークが形成されます。 ABB の最先端ソリューションを使用して、中電圧ドライブの分野におけるイノベーションと実用化の相乗効果を探求する機会をお見逃しなく。