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
マレーシアのエネルギーを専門とする一流大学の研究者は、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でしょうか?
テナガ・ナショナル大学（UNITEN）は、非常にユニークな学術機関です。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・ナショナル社が所有しています。
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 Nadia Mei Lin Tan 博士と大学院生の Nuraina Syahira 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における Typhoon Hardware-in-the-Loop テクノロジーの使用について語ります。
ナノグリッドの急速な導入を阻む主な要因は何でしょうか?
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すべて統合することの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実施する必要があります。
これらの複雑な DC-DC インバータを統合する際の主な課題は何だと思いますか?
ナディア博士：エネルギー変換システムの制御装置は、グリッドコードの要件を満たすように設計する必要があります。また、システム内の様々なデバイス間で異なる通信プロトコルが使用されていることも課題となっています。
あなたと 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を行っていますか?
ヌライナ：私たちは、高出力アプリケーション、特に系統接続型バッテリーエネルギー貯蔵システムに適した三相双方向絶縁型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、ヌライナが現在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ています。
Nuraina さん、コントローラーの設計と実装に HIL システムをどのように使用しましたか?
Nuraina氏：現在、HILはPWM信号を外部コンバータに送信するために使用されています。信号はHILの出力ポートから出力され、外部ハードウェアまたはコンバータに接続されます。そのため、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のPWM変調器ブロックを使用して制御されます。
大学院生の観点から、HIL の主な利点は何ですか?
Nuraina ：本当に学習曲線が加速しました。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が、今回はプログラミングの部分を省略できました。HILパネルは非常にインタラクティブで使いやすいです。
ナディア博士、電力システムアプリケーションで HIL をどのように使用するの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実際には外部コントローラで開発されており、その後、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HILプラットフォームで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を使用することで、エミュレートされたナノグリッドの精度を実現できます。
問題が見つかったときにトラブルシューティングできたテストや結果の例にはどのようなものがありますか?
Nuraina : 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されてHIL環境内のIGBTを駆動します。ゲートドライブユニットをオフにすると、HIL環境内のIGBTのスイッチングが停止するので、ゲートドライバが正常に動作していることを簡単に確認できます。
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行できます。例えば、系統連系モード、単独モード、共通接続点における故障などをシミュレーションできます。負荷からの過渡的な高電力要件をシミュレーションすることで、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 を使用する上で本当に驚いたことは何ですか?
ヌライナ：一番驚いたのは、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非常に簡単だったことです。まさに、コントローラー設計に慣れ始めた学生にぴったりだと思います。
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、ナノグリッドを実際に実装する前に、モデルやアルゴリズムに自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への投資を投資家から得られるようになるかもしれません。
HIL を一言で表すとしたら何でしょうか?
Nuraina : ユーザーフレンドリー。
ナディア博士：多才ですね。
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
