Einsatz von hardware(HIL) zur Validierung von Entwürfen und zur Verringerung des Risikos bei der Durchführung von Projekten im Bereich erneuerbare Energien
Die EPEC Group ist ein australisches Ingenieurbüro, das am gesamten Anschlussprozess beteiligt ist, von der Modellierung und dem Entwurf über den Bau von Umspannwerken, Tests, Inbetriebnahme und Tests bis hin zur vollen geschäftliche Leistung für Projekte in der Größenordnung von einigen zehn Megawatt bis hin zu Gigawatt. Die Integration dieser Systeme in das Netz erfordert einen detaillierten Prozess, der die Entwicklung und Verhandlung von Leistungsstandards für Generatoren, die Entwicklung und Modellierung von Steuerungssystemen sowie die Inbetriebnahme und Tests des Systems umfasst. Unsere Erfahrung bei der Durchführung dieser Projekte hat gezeigt, dass Verzögerungen vor allem auf Diskrepanzen zwischen der Leistung der hardware vor Ort und dem modellierten Verhalten zurückzuführen sind, was zu Verzögerungen von Monaten bis Jahren führen kann, bevor die volle geschäftliche Leistung erreicht wird.
Anlagenbesitzer müssen bei großen Anlagen Einnahmeverluste hinnehmen, die AUD$ 100.000 pro Tag übersteigen können. Auch Bauunternehmen erleiden finanzielle Einbußen aufgrund von Schadensersatzforderungen und Verlängerungskosten, was zum Marktaustritt oder zur Verwaltung geführt hat. Tests sind von entscheidender Bedeutung, um diese Probleme abzumildern und zu minimieren.
In Zusammenarbeit mit der University of Queensland hat die EPEC Group mehrere häufige Probleme identifiziert, die zu Projektverzögerungen führen:
- Design Architecture - Wenn die beschaffte Ausrüstung für den beabsichtigten Zweck ungeeignet oder unnötig ist.
- Kommunikationsverzögerung - Eine ungenaue Abstimmung in den Modellen oder fehlende Daten zu Kommunikationsverzögerungen und Steuerungszykluszeiten können zu Überschreitungen und Instabilität führen.
- Modellierungsunterschiede - Die bereitgestellten Modelle weichen oft von der tatsächlichen hardware ab, mit fehlenden oder zusätzlichen Funktionen und unrealistischen Vereinfachungen.
- Menschliches Versagen - Fehler bei der Umwandlung von Modellparametern in hardware , einschließlich falscher Umrechnungsfaktoren, führen häufig zu Verzögerungen.
- Integrationsrisiken - Bei Projekten mit mehreren Anbietern kommt es häufig zu Verzögerungen aufgrund von Problemen bei der Integration von Systemen.
Hardware- Steuerungen können unzureichend funktionieren oder Firmware-Probleme aufweisen, was zu einer schlechten Systemsteuerung führt. - Hardware - Controller können unzureichend funktionieren oder Firmware-Probleme haben, was zu einer schlechten Systemsteuerung führt.
Bei einem kürzlich durchgeführten 50-MW-Solarprojekt hat die EPEC Group die HIL-Methode für die Vorinbetriebnahme eingesetzt und mehr als 15 Probleme im Zusammenhang mit der Integration, der Modellierung und dem hardware des Steuerungssystems gelöst. Die Zeitersparnis durch die HIL-Validierung wird auf etwa 5 Monate geschätzt. Darüber hinaus haben die Tests das Risiko von Vertragsstrafen für den EPC-Auftragnehmer erheblich reduziert.
Marty Johnson
EPEC-Gruppe
Tests hardware) werden traditionell von OEMs und Forscher:innen für die Entwicklung und den Tests Geräten eingesetzt. Die EPEC Group hat jedoch Tests als Projektabwicklungsmethode wiederverwendet, um Risiken im Verbindungsprozess zu reduzieren. Dieser Ansatz umfasst eine Phase vor der Inbetriebnahme, in der aggregierte Steuerungen auf Anlagenebene (z. B. Plant Controller, PQ Meter, SCADA) in die hardware integriert und Hochleistungskomponenten (wie Wechselrichter, Netzsysteme und Transformatoren) in das Modell integriert werden. Ein Beispiel für den Testaufbau ist in Abb. 1 dargestellt.
Das System wird dann gemäß dem typischen Inbetriebnahmeplan getestet und anhand des Modells validiert, um sicherzustellen, dass die hardware den entworfenen Spezifikationen und gesetzlichen Normen entspricht. Zu den Vorteilen von Tests gehören die schnelle Entwicklung und Validierung, die Identifizierung von Problemen vor Ablauf der Projektfristen und die Vermeidung der Verwendung des Stromnetzes als Prüfstand.
Die Anwendung von Tests durch die EPEC Group ist von entscheidender Bedeutung für die Risikominderung bei der Projektabwicklung durch die Validierung von Steuerungssystemen und die Simulation von realen Bedingungen mit tatsächlicher hardware vor dem Einsatz vor Ort. Diese proaktive Methode verbessert die Projekteffizienz, gewährleistet die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und mindert die mit hardware und Modelldiskrepanzen verbundenen Risiken.
Weitere Informationen oder Zugang zu dem Forschungspapier erhalten Sie unter newbusiness@epecgroup.com.au.
