{"id":34138,"date":"2023-11-30T11:41:10","date_gmt":"2023-11-30T10:41:10","guid":{"rendered":"https:\/\/comet.technology\/?p=34138"},"modified":"2023-11-30T11:43:18","modified_gmt":"2023-11-30T10:43:18","slug":"controles-de-bateria-hibrida-de-prueba-de-rendimiento-con-hil","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/comet.technology\/es\/2023\/11\/30\/controles-de-bateria-hibrida-de-prueba-de-rendimiento-con-hil\/","title":{"rendered":"Controles de bater\u00eda h\u00edbrida de prueba de rendimiento con HIL"},"content":{"rendered":"\n

El sistema de bater\u00eda h\u00edbrido de flujo redox (AORFB) y titanato de litio (LTO) HYBRIS utiliza HIL para probar los controles EMS de forma m\u00e1s segura, m\u00e1s r\u00e1pida y en condiciones reales del sitio.<\/p>\n\n

\"\"<\/figure>\n\n

El almacenamiento de energ\u00eda, y especialmente los sistemas de bater\u00edas, desempe\u00f1an un papel cada vez mayor en el panorama energ\u00e9tico al proporcionar la estabilidad muy necesaria a un sistema energ\u00e9tico que depende cada vez m\u00e1s de fuentes de suministro de energ\u00eda inconsistentes. Si bien las bater\u00edas de iones de litio son las m\u00e1s conocidas, existe una gran variedad de tecnolog\u00edas diferentes que pueden abordar estos desaf\u00edos para diferentes casos de uso, como reducci\u00f3n de picos, regulaci\u00f3n de frecuencia, arbitraje energ\u00e9tico o energ\u00eda de respaldo en caso de aislamiento de la red. La integraci\u00f3n de m\u00faltiples tecnolog\u00edas de bater\u00edas en un sistema de bater\u00edas h\u00edbridas brinda una oportunidad \u00fanica para abordar estos casos; obteniendo las ventajas de la respuesta de alta potencia de las bater\u00edas de iones de litio o supercondensadores junto con el alto potencial energ\u00e9tico y la vida \u00fatil de una bater\u00eda de flujo redox, por ejemplo. <\/p>\n\n

Sin embargo, los propietarios de sitios y las partes interesadas est\u00e1n preocupados, con raz\u00f3n, de que los sistemas de bater\u00edas sean seguros y, al mismo tiempo, eficaces para satisfacer las necesidades de sus sitios. Sin muchos ejemplos de mercado, puede resultar bastante dif\u00edcil convencer a estas partes interesadas, especialmente cuando se desarrolla un primer prototipo de demostraci\u00f3n. El concepto de gemelo digital (Figura 1) es una forma de hacerlo, ya que permite probar las condiciones del sitio antes de la implementaci\u00f3n. A\u00fan as\u00ed, \u00bfc\u00f3mo podemos asegurarnos de que la gesti\u00f3n de control total del sistema de bater\u00edas funcione como se espera, en condiciones que coincidan con las del sitio?<\/p>\n\n

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Figura 1.<\/em><\/strong> Ejemplo de un modelo de gemelo digital de \u201csitio de demostraci\u00f3n virtual\u201d que integra el prototipo del sistema de bater\u00edas HYBRIS HESS<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n

Desaf\u00edos<\/strong>| Validaci\u00f3n de extremo a extremo del EMS antes de la implementaci\u00f3n<\/h2>\n\n

La soluci\u00f3n de bater\u00eda h\u00edbrida en contenedores<\/a> dentro del proyecto HYBRIS H2020<\/a> representa el trabajo colectivo de varios socios diferentes: La soluci\u00f3n \u00fanica de bater\u00eda de flujo redox org\u00e1nico amorfo (AORFB) de Kemiwatt<\/a>; La bater\u00eda de \u00f3xido de titanato de litio (LTO) de Toshiba<\/a>, la soluci\u00f3n SCADA integrada de HESStec<\/a>, el sistema de gesti\u00f3n de energ\u00eda (EMS) basado en la nube de AUG-E<\/a> y la soluci\u00f3n del sistema de gesti\u00f3n avanzada de bater\u00eda (ABMS) basada en la nube de PowerUP\/CEA<\/a> para garantizar la salud a largo plazo del sistema de bater\u00edas. Como puede imaginar, con tantas organizaciones independientes que brindan informaci\u00f3n sobre el funcionamiento seguro de la bater\u00eda durante la implementaci\u00f3n, la buena comunicaci\u00f3n se vuelve a\u00fan m\u00e1s importante. Garantizar una comunicaci\u00f3n constante y validar lo que sucede cuando la comunicaci\u00f3n se pierde o se retrasa es fundamental para garantizar que la bater\u00eda funcione correctamente en la pr\u00e1ctica.<\/p>\n\n

Ser\u00eda fant\u00e1stico si en este caso pudi\u00e9ramos evitar las incertidumbres en las etapas de prueba y utilizar las condiciones reales del sitio tanto como sea posible. \u00a1Afortunadamente en HYBRIS, lo hacemos! La Figura 2 muestra el modelo de comunicaci\u00f3n entre las plataformas alojadas en la nube y el contenedor de bater\u00eda real. Durante la operaci\u00f3n real del contenedor, los comandos de control se env\u00edan desde el EMS alojado en la nube de AUG-e (anteriormente i.Leco) y el contenedor de bater\u00eda h\u00edbrida, y la informaci\u00f3n del estado de la bater\u00eda se env\u00eda desde el contenedor a ambas plataformas alojadas en la nube. Cuando se desean realizar pruebas en tiempo real con el modelo de sitio gemelo digital, AUG-e utiliza la misma infraestructura API, pero en su lugar los comandos se redirigen desde el contenedor a los dispositivos HIL alojados en HESStec (arriba a la derecha de la Figura 2). De esta manera, podemos minimizar el riesgo al identificar antes posibles problemas de comunicaci\u00f3n. <\/p>\n\n

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Figura 2<\/em><\/strong>. Demostraci\u00f3n de c\u00f3mo se realiza la comunicaci\u00f3n entre el EMS y el gemelo digital HYBRIS HESS. Las banderas indican la ubicaci\u00f3n de los elementos encuadrados, mientras que los logotipos indican el socio\/entidad responsable.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n

Desafortunadamente, los problemas de comunicaci\u00f3n no son los \u00fanicos desaf\u00edos que podr\u00edamos esperar encontrar en la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de controles basados en la nube. \u00bfC\u00f3mo responder\u00e1 la bater\u00eda a los cambios a nivel del sitio que requieren una respuesta m\u00e1s r\u00e1pida de la que puede proporcionar la nube? Si cambia la frecuencia de la red o la potencia reactiva en el sitio, \u00bfc\u00f3mo responder\u00e1 la bater\u00eda? \u00bfC\u00f3mo podr\u00eda afectar a esto la descarga de energ\u00eda de la bater\u00eda? \u00bfQu\u00e9 pasa con los eventos de isla involuntarios y el cambio entre los modos de isla y de seguimiento de red? Y lo m\u00e1s importante, \u00bfla bater\u00eda proporcionar\u00e1 un valor agregado en servicios que pueda justificar su costo? Probar estas preguntas por primera vez con la bater\u00eda real es arriesgado, especialmente para un prototipo \u00fanico de tama\u00f1o completo destinado a implementarse en m\u00faltiples sitios.<\/p>\n\n

Soluci\u00f3n<\/strong>| El modelo de bater\u00eda h\u00edbrida HYBRIS<\/h2>\n\n

Para abordar estos riesgos, se ha desarrollado un modelo con capacidad en tiempo real del contenedor de bater\u00edas HYBRIS HESS (que se muestra en la parte inferior izquierda de la Figura 1) que puede ejecutarse en dispositivos HIL tanto en las instalaciones de AUG-e como utilizando la arquitectura de comunicaci\u00f3n descrita en la Figura 2. Este modelo HESS integra modelos detallados de sistemas de bater\u00edas AORFB y LTO, junto con componentes parametrizados del convertidor de fuente de voltaje bidireccional (BVSC) que act\u00faan como gemelos de los convertidores AC-DC reales implementados en el contenedor para cada tecnolog\u00eda de bater\u00eda. La Figura 3 muestra un ejemplo de c\u00f3mo Typhoon HIL SCADA representa informaci\u00f3n en ambos sistemas de bater\u00edas. Los cambios en las condiciones de la red o las referencias de energ\u00eda para el contenedor se pueden implementar directamente aqu\u00ed en HIL SCADA, mediante scripts de prueba automatizados o mediante datos enviados a trav\u00e9s de API.<\/p>\n\n

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Figura 3<\/em><\/strong>. Ejemplo de las opciones de control individuales de los inversores LTO y AORFB en el panel SCADA gemelo digital HYBRIS HESS<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Al establecer las condiciones de la red de un gemelo digital del sitio, se pueden ejecutar de forma segura casos de prueba que representen condiciones esperadas o problem\u00e1ticas para el funcionamiento de la bater\u00eda. Incluso se pueden realizar pruebas para condiciones dif\u00edciles de replicar durante el funcionamiento real, como por ejemplo c\u00f3mo podr\u00eda responder el sistema h\u00edbrido ante el fallo de uno de los dos sistemas de bater\u00eda. Dado que el modelo de bater\u00eda gemela digital es indistinguible del hardware de control real de la bater\u00eda real, eliminamos la incertidumbre que podr\u00eda surgir de controles simplificados o condiciones inesperadas del sitio. En lugar de suponerlo, podemos simplemente probarlo y reducir los riesgos para la bater\u00eda f\u00edsica.<\/p>\n\n

Este blog fue escrito como parte del proyecto H2020 HYBRIS de la Uni\u00f3n Europea (GA No. 963652) y<\/em> publicado originalmente en el sitio web de Typhoon HIL<\/em><\/a>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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