はじめに| UFSMにおける電力系統保護研究
サンタマリア連邦大学（UFSM）サンタマリア工科大学（CTISM）電気工学大学院（PPGEE）の正教授、アドリアーノ・ペレス・デ・モライス教授にインタビューする機会に恵まれました。ビデオでは、同教授がUFSMの電力研究センター（CESPE）について紹介しています。同センターは、電力系統の保護、分析、そして人工知能が電力系統に与える影響に焦点を当てた著名な研究グループです。デ・モライス教授は、リアルタイムデジタル研究所のコーディネーターとしての役割について説明し、同研究所では、電力系統の様々な側面を網羅した研究活動を行っています。具体的には、以下の通りです。
- 電力システム保護| 実際のアプリケーション向けの高度な保護スキームの開発とテスト。
- 電力システム解析| さまざまな動作条件と障害下での電力システムの動作を調査します。
- グリッドにおける人工知能| グリッド監視、障害検出、予測メンテナンスにおける AI の可能性を探ります。
- デジタルスーパーステーションと再生可能エネルギー| デジタルリレーや再生可能エネルギー源などの新しいテクノロジーを電力網に統合します。
研究におけるHIL | C-HILテストの価値
CESPEラボは、複雑な電力系統モデルのリアルタイムシミュレーション機能を提供するTyphoon HIL604ハードウェアデバイス3台とHIL402ハードウェアデバイス2台を含む、充実したHILセットアップを備えています。このセットアップには、様々なメーカーのリレーやマルチインテリジェント電子デバイス（IED）が統合されており、多様な保護アプリケーションに対応しています。さらに、マージングユニット、イーサネットスイッチ、GPSも搭載されています。これらの追加コンポーネントにより、HIL環境内でシームレスなデータ交換と同期が可能になります。
アドリアーノ教授は、デジタル変電所への移行を加速させる上でのHILの重要性を強調しています。教授の見解では、HILシミュレーションは電力系統保護研究において以下の3つの重要な成果をもたらします。
- マージング ユニットの徹底的なテスト| マージング ユニットはデジタル変電所で重要な役割を果たしており、HIL により、その機能とグリッドへの影響を徹底的にテストできます。
- ベンダー中立のテスト| UFSM のラボのマルチベンダー IED セットアップにより、さまざまなメーカーの機器にわたる保護スキームのテストと評価が容易になり、さまざまなデバイスのパフォーマンスに関する包括的なデータが提供されます。
- 現実世界の統合時のリスクとコストの削減| シミュレーション環境で潜在的な問題を特定して解決することにより、HIL は実際の物理的な変電所に新しい保護スキームを導入する際に発生するリスクとコストを最小限に抑えるのに役立ちます。
教育におけるHIL | 未来のエンジニアを育成
アドリアーノ教授は、交流発電機向け電力系統保護コースにおけるHILの重要な役割を強調しています。HILによって卒業生が最先端技術に触れる機会が得られ、HILツールの実践的な経験を積むことで、現代の電力業界の要求に応える準備が整うと説明しています。また、HIL手法は、安全なシミュレーション環境において、実世界のデバイスと独自の相互作用を可能にするため、初心者でも安心してテストと学習を行うことができます。
HILシステムは、実際のリレーやその他のデバイスのデジタルツインを組み込むことができ、現実世界のシナリオを模倣することで学習効果を高めます。最終的には、保護原理の理解を深めることにつながります。HILは、様々な系統状況や故障をシミュレートすることで、学生が保護スキームの挙動を視覚化し、理解するのに役立ちます。このような実践的な学習アプローチは、学生が将来のエンジニアリング業務や研究に応用する重要な原理をより深く理解することを可能にします。
コラボレーション| 電力系統保護研究とイノベーションのための産学連携
このビデオインタビューでは、UFSMと電力システム向けHILシミュレーションソリューションのリーディングプロバイダーであるTyphoon HILとの5年間にわたる協業の歴史を振り返ります。このパートナーシップは、当初のカンファレンスでのコラボレーションから共同プロジェクトの開発へと発展しました。UFSMの研究者は、新しい保護アルゴリズムをTyphoon HILのControl Centerソフトウェアに組み込み、シミュレーション環境でのテストと改良を可能にすることで、電力システムコミュニティに重要な貢献を果たしました。また、彼のチームは実践的な経験の重要性を認識し、無料でアクセスできるHILベースのトレーニングコースを作成しました。UFSMの研究者とTyphoon HILのエンジニアは協力して、電力システム保護教育にHIL技術を活用したHILアカデミーコースを開発し、若いエンジニアの学習とキャリア開発を支援しています。
このブログが、HILシミュレーションを用いた電力系統保護試験の世界を少しでもご理解いただく一助となれば幸いです。UFSMとTyphoon HILの実りある連携を取り上げ、HIL技術が電力系統の教育と研究にどのような革命をもたらしているかをご紹介します。HILとその電力系統保護への応用についてさらに詳しく知りたい方は、このブログ記事冒頭の動画と、動画の説明欄にある関連資料をご覧ください。
クレジット
テキスト| デボラ・サント
ビジュアル| カール・ミッケイ
編集者| デボラ・サント
