{"id":29929,"date":"2022-04-28T10:00:00","date_gmt":"2022-04-28T10:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/comet.technology\/?p=29929"},"modified":"2022-05-23T13:43:55","modified_gmt":"2022-05-23T13:43:55","slug":"per-que-son-fonamentals-les-proves-hil-per-als-sistemes-de-bateries-de-proxima-generacio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/comet.technology\/ca\/2022\/04\/28\/per-que-son-fonamentals-les-proves-hil-per-als-sistemes-de-bateries-de-proxima-generacio\/","title":{"rendered":"Per qu\u00e8 s\u00f3n fonamentals les proves HIL per als sistemes de bateries de pr\u00f2xima generaci\u00f3?"},"content":{"rendered":"\n

Introducci\u00f3<\/strong> | Per qu\u00e8 \u00e9s important el control d’emmagatzematge d’energia? <\/strong><\/strong><\/h2>\n\n

L’emmagatzematge d’energia \u00e9s clau per desbloquejar tot el potencial de la xarxa el\u00e8ctrica existent i permetre que les renovables generin la major part de l’energia del dia a dia. Fins ara, en la gran majoria dels casos, els operadors de xarxa nom\u00e9s han utilitzat solucions d’emmagatzematge d’energia com a un accessori en la seva infraestructura existent. Aix\u00f2 ajuda a suavitzar alguns augments temporals de la demanda, per\u00f2 encara no proporciona el gruix de la provisi\u00f3 di\u00e0ria d’electricitat. S’espera que les bateries avan\u00e7ades juguin un paper important en els serveis de gesti\u00f3 de la xarxa el\u00e8ctrica per a sistemes amb una alta proporci\u00f3 d’electricitat renovable.<\/p>\n\n

Els Sistemes d’Emmagatzematge d’Energia (ESS) tenen com a objectiu proporcionar dos tipus b\u00e0sics de serveis: pot\u00e8ncia i energia. Tot i que la majoria dels sistemes de bateries estan optimitzats per proporcionar un servei sobre un altre, els nous sistemes de bateries h\u00edbrides, com l’ESS h\u00edbrid (HESS) que s’est\u00e0 desenvolupant en el projecte HYBRIS, estan dissenyats per satisfer les necessitats de servei d’energia i pot\u00e8ncia. Per aconseguir-ho, es requereixen nous m\u00e8todes de control dels sistemes de bateries, que s’han de provar per garantir que es puguin realitzar de manera segura. L’acoblament d’un controlador convertidor d’emmagatzematge d’energia de la bateria (BESS) amb una simulaci\u00f3 en temps real ajuda a accelerar el desenvolupament i optimitzar les ofertes de disseny i serveis per complir amb la certificaci\u00f3 i els est\u00e0ndards, com ara codis de xarxa. <\/p>\n\n

En microxarxes, per exemple, la bateria \u00e9s fonamental per gestionar l’illa, sincronitzar el sistema de xarxa i proporcionar l’energia emmagatzemada necess\u00e0ria per satisfer les necessitats de la xarxa. Com a tal, es requereix la capacitat a\u00efllar i tornar a connectar-se a la xarxa sense problemes. Aix\u00f2 condueix a la necessitat d’entendre les respostes de fallades dels inversors en recursos basats en electr\u00f2nica de pot\u00e8ncia en modes connectats a la xarxa i insulars, que \u00e9s on les proves de maquinari en bucle es fan presents. <\/p>\n\n

Solucions de prova<\/strong>| Qu\u00e8 \u00e9s el test HIL? <\/strong><\/h2>\n\n
\"\"
Figura 1: Representaci\u00f3 dels diferents tipus de metodologies de prova i els seus beneficis relatius. Les icones en gris s\u00f3n f\u00edsiques i les de color rosa estan modelades. Les caixes de punts representen el control d’aquesta part del sistema.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

Les proves de maquinari en bucle, o HIL, s\u00f3n quan el maquinari real del controlador est\u00e0 connectat a senyals generats per un model virtual d’un sistema f\u00edsic en temps real. Durant les proves HIL, el dispositiu de maquinari sota prova, o DUT, “creu” que est\u00e0 funcionant en el sistema real, ja que rep els mateixos tipus de senyals a la mateixa velocitat i els mateixos nivells de pot\u00e8ncia que ho faria en una instal\u00b7laci\u00f3 real. Mitjan\u00e7ant la manipulaci\u00f3 del model del sistema virtual durant les proves, podem validar que el DUT es comporta com s’esperava tant durant les condicions operatives normals com durant esdeveniments poc usuals, com ara fallades a la xarxa o condicions de flux d’energia inversa. <\/p>\n\n

Normalment, les proves HIL es divideixen en dos tipus: equip de pot\u00e8ncia en bucle (P-HIL) i equip de control en bucle (C-HIL), corresponent a la dreta i al centre de la figura 1. L\u2019equip de pot\u00e8ncia en el bucle implica provar el dispositiu real, com ara una bateria, connectat a amplificadors d’energia que asseguren que rep els mateixos nivells de pot\u00e8ncia als que s’enfrontaria en condicions reals. Aix\u00f2 \u00e9s ideal per a la validaci\u00f3 final d’un nou sistema, per\u00f2 pot ser bastant car i planteja riscos per a la seguretat, ja que s’utilitza pot\u00e8ncia real. <\/p>\n\n

\"\"
Figura 2: Representaci\u00f3 del concepte d\u2019equip de control en bucle (C-HIL) <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n

L\u2019equip de control en bucle substitueix l’etapa de pot\u00e8ncia completa del DUT per un model virtual, com es mostra a la figura 2. Els fluxos d’energia reals es substitueixen per senyals digitals en el model de l’etapa de pot\u00e8ncia en la simulaci\u00f3, que el controlador interpreta i despr\u00e9s envia els senyals de control. D’aquesta manera, el comportament del programari de control es pot provar en temps real amb resoluci\u00f3 de nivell de microsegons o fins i tot nanosegons. Aquesta t\u00e8cnica \u00e9s l’est\u00e0ndard d’or per desenvolupar, validar i resoldre problemes complexos de control, protecci\u00f3 i sistemes de monitoritzaci\u00f3, ja que us permet provar controladors reals en condicions reals sense els riscos de seguretat que suposen els fluxos d’alta pot\u00e8ncia. <\/p>\n\n

Solucions HIL<\/strong> | Per qu\u00e8 HIL? <\/strong><\/h2>\n\n

Els sistemes el\u00e8ctrics sempre han d’estar en equilibri: un augment suficientment sever de la demanda d’energia durant menys d’un segon pot ser suficient per danyar catastr\u00f2ficament equips costosos Amb el concepte HIL Testing, aquests problemes t\u00e8cnics i comercials es poden resoldre de manera molt m\u00e9s eficient. Tot i que els models simplificats poden jugar un paper clau en la recerca r\u00e0pida de dissenys potencials per a sistemes de bateries, les proves en temps real que proporciona HIL s\u00f3n fonamentals per garantir que no hi hagi un moment en qu\u00e8 aquests sistemes fallin en les condicions provades. En el projecte HYBRIS, aix\u00f2 \u00e9s particularment \u00fatil per garantir que els senyals del controlador convertidor no facin malb\u00e9 el sistema de bateria real, reduint el risc de danyar la bateria del prototip durant el desenvolupament. <\/p>\n\n

HIL tamb\u00e9 pot ser \u00fatil com a eina de comunicaci\u00f3 entre fabricants d’equips, integradors de productes, socis de desenvolupament de solucions i clients finals. L’entorn de simulaci\u00f3 en temps real utilitzat durant les proves HIL pot ajudar a analitzar i demostrar restriccions en configuracions segures per a l’electr\u00f2nica, sense espatllar cap part del banc de proves. Per tant, la tecnologia HIL pot proporcionar una simulaci\u00f3 d’alta fidelitat d’una \u00e0mplia gamma de fallades, verificant que el programari de control es comporta en conseq\u00fc\u00e8ncia. Aix\u00f2 significa que els components adequats es poden triar, dimensionar, integrar i el programari de control per a ells pot ser provat i verificat. A HYBRIS, les proves HIL del sistema de control de bateries que utilitzen models virtuals d’alta fidelitat tant del sistema de bateries com de la xarxa ens permet parametritzar i dimensionar el sistema de bateries HESS per adaptar-se millor a les condicions en un lloc pilot real. <\/p>\n\n

Finalment, les proves HIL poden satisfer el concepte de “bess\u00f3 digital” sempre que els models en temps real en l’entorn de simulaci\u00f3 siguin prou d’alta fidelitat, essencialment indistingibles d’un sistema real. Crear models en temps real amb aquest nivell de fidelitat requereix capturar des de la configuraci\u00f3 dels dispositius utilitzats en el lloc fins als protocols de comunicaci\u00f3 i retards de comunicaci\u00f3 que interactuen entre ells. El projecte HYBRIS busca basar-se en aquest concepte alimentant dades reals d’un lloc real en un model HIL d’alta fidelitat per crear un lloc de demostraci\u00f3 virtual: parlarem m\u00e9s sobre aquest tema el proper mes. <\/p>\n\n

Escrit per Sergio Costa i Eleni Apostolidou, deTyphoon HIL<\/a>.<\/p><\/blockquote>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Introducci\u00f3 | Per qu\u00e8 \u00e9s important el control d’emmagatzematge d’energia? L’emmagatzematge d’energia \u00e9s clau per desbloquejar tot el potencial de la xarxa el\u00e8ctrica existent i permetre que les renovables generin la major part de l’energia del dia a dia. Fins ara, en la gran majoria dels casos, els operadors de xarxa nom\u00e9s han utilitzat solucions […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":29926,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[728],"tags":[],"class_list":["post-29929","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-hybris-en"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29929","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29929"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29929\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media\/29926"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29929"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29929"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29929"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}