Vehicle-to-Grid（Ｖ２Ｇ)～ＥＶが社会インフラ(バーチャル巨大発電所)になる日～|系統・送配電網 OPAL-RT社製リアルタイムシミュレータ v2

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2つのプロセッサーのハイブリッドで構築されますえなぜこのような仕組みになってるかと言いますとまずfpgaこれはあの非常にこう高速なあのま7秒オーダーのま演算が可能なプロセッサーでありますなので例えばあのこうインバーターのスイッチングであったりだとかそういったようなあのシミュレーションを得意としておりますただえまfpgaですね万能というわけではなくて速さを追求するために他の全ての要素を犠牲にしているという一面もあります例えば一般的にはモデリングがあの非常に難しい南海であったりあのビルドがあの非常に時間がかかったりとですねあの今ご覧いただいてる画面では OPrrtのあの専用エディターですねあのスマテクエディターと言いますけどもまグラフィカルにかけるあのビルドもあのま数瞬からあの数分で悪るようなあのそんなようなあのツールですけども一般的にはあのこうFPGとても難しいですよという風に言われておりますまあとfpga というプロセッサーですねリソースがあの非常に限られていますのであの大規模なシミュレーションあのま苦手としておりますあの不可能ですね対してCPUのモデルこれはいわゆるマザーボードの CPUになりますのでマザーボードに刺さったあのまメモリーが使えることになりますこれはfpgaのあのまリソースと比較すると莫大な量になるわけですねなので大きなモデル例えばあの相配電網だとかですね系統だとかそういったようなモデルが自装可能であったりそれ以外はあのシミリンクベースでえ書ことができたりですねまそういったような利点がありますでこれらのハイブリッドのえシミュレーションでプラントを模擬するというな仕組みになっておりますでこのOP rrtのあのヒルシステムですねえ例えばフランフーフー研究機構ですねま有名なとこですねいやあのドルトムント大学まそういったようなところをはめとしてま世界の名だたる期間ですねえ使用されているまシミュレーターになりますあのフラフーフーという名前出ましたけどもあのご参考までにこれは世界であの76の研究所を持っておりましてあの3万面以上のスタッフが活活動しておりますえ日本ではあの産業技術総合研究所三層権とあのこう研究給力を行ってたりだとかまあの三素権があの目標としてるあの組織でもあったりもしますま身近なところで言いますとあの音楽のあのMP3という形式ですねあれはあの開発こ特許持ってるのもえフランフーフですしあの家具チェーンってのあのイアですねアプリケーションでこう部屋の写真を撮るとあのそれをデジタイザして家具を置いた構造をこうまシミュレーションしてくれるようなアプリ持ってますけどもあれを開発したのもラファになりますまそいなようなあの有名な期間で使われてるのがパティですということでえこのようなシステムを使って今回お話しさせていただきたいシミュレーションえアプリケーションがまこんなようなえものになりますま相でもですねでまご覧の通り非常にこうコミたあのごちゃごちゃとしていますけどもまずえ簡単なあの昼ですねあのシンプルな昼の構成からえ順番にちょっとステップアップしてお話をさせていただきたいなと思いますということで改めて電力系統をリアルタイムシミュレーションするということでえ話をさせていただきますまず先ほどの絵え非常にこうシンプルになりました昼のケースですね画面の右上にあるのがま相配電網とえコントローラーのえイメージになりますでえ左下にありますのが先ほどちらっとあちらっとではなかったですかねあのえオルのヒノシステムの構成の絵絵になりますで右上のま系統がえ左下のあのまヒルシステムにあの割り当てられるわけなんですけどもどんなあのま割当てになるかと言いますとまずこの部分がプラントモデルとしてCPUの部分に入ってきます続きましてインバーターの部分ですねこれはあのま非常に高速なあのスイッチングを要求しますのでえCPUであのこれを演算することはできませんなのでえFPGを使ってシミュレーションを行うようになっておりますで最後にえコントローラーですねこれはあの実機のえコントローラーがその役割を担うことになりますまこんなような構図になっておりますでまここでのあの系統の絵はこんなようなあのこうイメージ的な絵でえ書かせていただいておりますけども実際のあのまリアルタイムシミュレーターで書かれるあのモデルはこんなような感じでえマトラボシミリンコ別にSIM スケープエレクトリカル使ってあの書いてありとかえまいたしますこのモデルのイメージはあのあくまであのまイメージになりますの実際今右上に書きましたイメージのえ系統の絵とはまた違うものですけどもえ感覚的にこんなような感じで書きますよということだけご理解いただけたらと思いますということでえ昼のケースでしたとで続きましてインバーターを fpjシミュレーションとするという話が出ましたけどもせっかくシミュレーションでやるならこのehsというまfpga シミュレーションの機能ですねこれはあの故障モードを得意としておりまして例えばこうショートであったりとか断線であったりだとかこういったようなあのまパワエレカイルのえま故障モードですねえもやるシナリオ機能がありますこれであの故障シナリオをまあのシミュレーションするというのもいいんじゃないかなと思いますでこれでヒルになりますけども続きましてPヒルパワーヒルですねえこれがどのように変わるかと言いますとはいえfpgaを使用しません代わりにあのインバーターが実機になりますでえまバッテリーは実物使ってもいいんですけどもあのここではあの直流化安定化で源あのこういったよなものを使うのがあのま定番かなと思いますのでえこれをちょっと書いてみておいますでえインバーターは実機になりましてバーチャルとリアルの間をこう仲介するアンプですねえバーチャルはあくまでこうまコンピューターですのでえ実機ほどのあのこう出力がありませんなのでえそのバーチャルとリアルの間のあのクッションになると言いますか電力差あのこうまあの補うためのえ安部が必要になってきますでえこういったようなこになってきますでえこれでパワーヒルえま出来上がったわけですけども系統のシミュレーションとしましてはこの右上の図ですねあのまシンプルでいいんですけどもこれだけだとまちょっとあの面白くないなとえいうのがありますインバーターの評価を行う際のあのま試験環境ですね系統モデルのリアリティあのフィーダーの数の多さで決まりますということでフィーダーをま増やすということもあのこうまバーチャルパワーヒルとえヒルのあの組み合わせですねでできるのではないかと思うわけですねOPRTでしたら系統に対応する機能ですねアルテミスと言いますけどもま系統が書けるわけでで系統モデル上にバーチャルのフィーダをこうどんどん追加していくことができるわけですねでこれによりあの実際に近い系統モデルであのリアリティの高いあの試験環境を構築することができますあとあのまあのインバーターの総合作用とかですねこういなところもあの非常にこうま気になるところですけどもそれもできることになりますでこういったようなことも強力なあのCPUモデルを持っていてそのモデル上で系統を書くことができるでさらに FPGを使ってあの高速なインバーターのあのスイッチングも模擬ができるまOP RGにならではの提案ではないかなと思いますでえまこういったようなあのこう系統ですねせっかく系統をやるのですがま余談ですけどもあのただフィーダーを増やすだけでは面白くありませんのでこんなような感じの大規模なモデルをやってみるでもありますま実際電力業界ではこんなようなあのモデルを使って研究が行われており [音楽] 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ますということでえポルトライドするえ単独運転防止器のこんなような提案をここで書かせていただいておりますで続きましてえ先ほどフィーダーを増やすという話しました画面の真中辺バッテリーが横にいくつも並んでおりますけどもバッテリーをこうただ並べるだけではちょっとあのこうシミュレーションとしては面白くないなということで例えばこう太陽光発電であったりだとか風力発電であったりだとかこうま電源をこうま様々な白いにこう変更してあのシミュレーションするのもあの面白いんじゃないかなとま再現性あのリアリティを上げることになるのではないかなと思いますこれもあのこう系統をこうまバーチャルであのシミュレーションでえあのま模擬してるからあのできる提案かなと思いますということでこんなようなあのまパワーフルの構成あのここまで説明させていただきましたけども次の提案を話しさせていただく前に一旦リアルタイム見るというあのOPR RTのちょっと特徴についてお話をさせていただきたいと思いますえOPRTのあのヒですねRCPとヒの両方に対応しております1台で対応しておりますということで RCPのコントローラーモデルもかけますしヒのプラントモデルももちろん書きますということはですねRCPのコントローラーモデルとまヒのプラントモデルをヒル接続と言いますかRCP接続と言いますかあの物理接続してですねあの私もループバックと呼んでおりますけどもで相互にリアルタイムで動かすリアルタイム見るというあの機能がありますまこれによりまして例えばこうまリアルタイムミルルで一旦こうまあの見る試験をしておきながらこの次のステップで配線をあのあのハーネスのつなぎ替えをするだけでリアルタイム見るから昼にあの行ったり来たりができるというような機能ですねまこれによってあのこうまいわゆるこう昼試験ま私ともあの営業なんで簡単ですよ簡単ですよとまよく言うわけなんですけども実際の昼試験はあの一発でうまくいくことってのはなかなかないと思うんですよねそんな時にあのこうミルに一旦戻ってこう検証し直したいミルの結果とあの比較したいとあの思うことよくあると思うんですけどもその時にあの行ったり来たりが非常に簡単にできることまたあの同じリアルタイムのあの時間軸で出した結果ですねそれをあのこう比較対処にできるということであの非常にあの有効な機能であるんですけどもあのちょっと余談でしたけどもこのリアルタイムミルを使った手合いになりますということでえ模擬配電システム未来のテストベンチとえいうことでえ右上の構図がどう変わるかと言いますとプラントモデルの囲いの部分ですねこのように変わりますえインバーターだけが実でそれをアンプでサンドイッチしましてあは全部バーチャルで行おうというようなえ仕組みですでえ右があの直流安定化電源ありますけどもこれもあの使いませんねこう消えることになりますはいでえ実機のコントローラーですねこれもなくなりましてバーチャルのコントローラーモデルでえ模擬する形ですということで量産なんかにあの最適なあのインバーター交換式ののえ試験環境になりますこれあの国内でもあの OPrt使ってこんなようなあの事例は実際に存在しておりますであのこの手法ですねピヒルシステムとあの実機の接続イメージあの左上にありますけどもヨーロッパなんかであのポピュラーなあのこうまシステムになっておりますはいということで続きましてえ模擬配電システムですねインバーター車載時の移動する電池というあの前提での対応になりますここのバッテリーの部分ですねこれあのまバッテリーというのはあのこうまEVもあのいわゆるこう動く電池と考えることができるわけですねただEVが系統につがる時これがですね例えば今日は家から充電しよう明日はあの旅行先で充電しようその後こっちに移動して充電あっちに移動して充電となるとま非常にこうま EVがどのように系統につがるか予想がしづらいというあのま特徴と言いますか課題と言いますかがありますまそんな場合もあのシミュレーションであればあの線を引き直すだけで簡単に作ることができるわけですねということでえ系統のリアルタイムシミュレーション改めてこんなようなあの提案をさせていただきましたというまとめの絵になりますけどもはいでヒフを使用することで最終的にこのようなシステムを構築することができますけどもはいあのそんなシミュレーションのプラットフォームですねこのようなシミュレーターでえやらせていただいておりますOPRTのリアルタイムシステムですあの色々えお話をさせていただきましたけども個人的にはですね難しいことはさておきまして昼というものの面白さ楽しさがあの伝わればいいなと思うわけですね昼というもの誕生してもあのこう20年とかま立つあのこう歴史が長い分類になってきてはおりますけども今も変わらずあの技術の再先端の分やですねあの最新技術になります新しいことをやるための昼最新技術の研究をするための昼ま科学の最先端というとはあれですけどもあのそういったようなものに自分がこう触れているんだというな高評価みたいなのあの面白さですね伝わればいいなとあの願っておりますということで以上を持ちまして説明を終わらせていただきますご清聴ありがとうございました

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EVが充放電器を介して電力系統に繋がる事を想定した、電力系統HILSの説明します。

【デジタルツイン関連の動画】

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株式会社NEAT – Make a neat job of it ! –
解説：瀧谷晃広 (Speaker: Akihiro Takiya)
撮影：2024年1月23日
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送配電網や自動車の開発などの分野を対象に、リアルタイムシミュレーションシステムの構築、モデルベース開発、計測機器の販売、分析装置、アプリケーション開発、プロセスコントロールなどをご提供致します。