Dans le cadre d'une série de billets de Blogue en cours reflétant nos plus grandes introductions de produits en 2018, nous nous sommes entretenus avec le chef de produit HYPERSIM , Etienne Leduc. Etienne commente ici l'introduction de la nouvelle offre de plateforme poste de préparation EMT d'OPAL-RT, HYPERSIM on Demand. Elle permet aux utilisateurs d'accélérer le prototypage, le développement et le test d'équipements de systèmes d'alimentation sur des serveurs distants, sans se soucier des ressources informatiques, des licences ou de la rareté de la disponibilité du matériel performant.
Ce qui est peut-être le plus innovant, c'est qu'étant donné que le nuage est infiniment évolutif et qu'HYPERSIM on Demand fonctionne selon un modèle de tarification "nombre de cœurs multiplié par le nombre d'heures", des scénarios que l'industrie n'a jamais été en mesure de prendre en compte deviennent soudainement disponibles et les anciennes limitations sont supprimées. Par exemple, un fabricant de trains qui conçoit un nouveau réseau peut avoir besoin de 20 000 heures de simulation pour répondre aux exigences de l'industrie. Le calcul est simple : 20 cœurs multipliés par 1 000 heures chacun - ou 200 cœurs multipliés par 100 heures chacun : à vous de choisir !
Nous nous sommes entretenus avec Etienne alors qu'il préparait la participation de l'entreprise à la conférence du CIGREun forum mondial sur les systèmes électriques important pour plusieurs des secteurs clés d'OPAL-RT.
Intervieweur [IV] : "Alors, Etienne. Bonjour. Vous êtes le chef de produit d'HYPERSIM depuis un certain temps. Comment voyez-vous cette suite d'outils comme un complément aux capacités de simulation de n'importe quel 'atelier' ?"
Etienne Leduc [EL] : "Bonjour à vous ! Tout d'abord, ne vous méprenez pas, il est actuellement possible d'exécuter des simulations en temps réel uniquement sur nos simulateurs HIL pour tester des dispositifs externes tels que des PMU et des contrôleurs. En ce sens, l'implémentation dans le nuage n'est pas censée être tout pour tout le monde ; mais ce qu'elle ouvre et rend abondamment possible est très excitant en soi."
"Nous étions déjà très fiers de la vitesse à laquelle l'utilisateur peut préparer sa simulation en temps réel et exécuter des tests hors ligne sur son propre PC Windows, grâce à notre savoir-faire en matière de parallélisation des calculs. C'est ce qu'on appelle la "simulation accélérée" ou "plus rapide que le temps réel". Cette capacité particulière n'est actuellement pas disponible ailleurs sur le marché de la simulation des systèmes électriques, et avec la simulation en nuage, nous l'avons poussée encore plus loin - c'est vraiment incroyable !
"Une autre chose que nous étudions actuellement est de nous assurer que la latence entre les centres de données et le matériel dans le laboratoire de l'utilisateur est suffisamment faible pour effectuer des tests à l'aide de protocoles de communication basés sur Ethernet, tels que C37.118, OPC-UA ou d'autres protocoles SCADA. Les solutions de serveurs en nuage à distance arrivent à maturité et répondent à des besoins de niche, à des cas d'utilisation et à des scénarios qui ont toujours existé, mais qui n'ont peut-être pas été abordés directement jusqu'à présent en raison de diverses limitations".
Nous avons donc déjà modifié le marché grâce aux "très hautes performances à très bas prix" que représentent nos services en nuage, et nous continuerons à le modifier une fois que nous aurons rendu possible la simulation Simulation HIL basée sur le nuage".
IV : Nous sommes la première entreprise de notre marché à passer au "nuage" - comment pensez-vous qu'À propos de nous soit "perturbateur" de cette manière, et comment cela pourrait-il aider ou changer le marché ?
EL : "Vous savez, OPAL-RT a toujours été une entreprise d'innovation et de démocratisation de la simulation en temps réel. Depuis 1997, nous avons un rêve, et un credo qui va avec, celui de " mettre un simulateur haut de gamme sur le bureau de chaque ingénieur ". Jean Bélanger et Lise Laforce, nos fondateurs, étaient et sont toujours très sérieux à ce sujet. Pour réaliser ce rêve, nous devons travailler sur de multiples aspects de nos produits, tels que la performance, la convivialité, la fiabilité, la facilité d'accès, etc.
"Et les services en nuage répondent exactement à ces aspects. En confiant votre simulation à Amazon, vous garantissez la sécurité des données, vous avez accès aux dernières technologies matérielles et vous pouvez simuler depuis n'importe quel endroit du globe, pour autant que vous disposiez d'une connexion internet. De plus en plus d'outils - des outils puissants et de classe mondiale - sont aujourd'hui disponibles directement via un navigateur web, ou via le modèle commercial Software as a Service [SaaS], et c'est également une prochaine étape que nous visons ; nous avons quelques étapes à franchir à cet égard. L'un des aspects les plus intéressants pour nos principaux clients dans divers secteurs clés est que l'utilisateur est entièrement libéré de la gestion des versions de logiciels, des sous-systèmes, des licences et du matériel, ainsi que de l'utilisation des ressources informatiques cette semaine-là, etc. Tout cela n'est plus un problème à ce stade".
IV : "Comment les clients actuels d'OPAL-RT ou les nouveaux clients peuvent-ils intégrer ce système dans leurs routines de simulation, en fonction du type de simulation qu'ils effectuent ?
EL : "La réponse à cette question est si simple qu'elle est aussi perturbatrice ! Du point de vue logiciel, l'utilisateur doit simplement ajouter le simulateur virtuel, comme n'importe quelle autre cible, en utilisant le gestionnaire de cibles d'HYPERSIMet en saisissant l'adresse IP. Du point de vue du flux de travail habituel, tous les utilisateurs doivent valider divers éléments de leur(s) modèle(s), à différents stades, et préparer des cas de test avant de passer au temps réel".
"Si l'accès au simulateur est limité, qu'il soit partagé avec des collègues ou situé dans un autre bâtiment, par exemple, l'utilisateur ne pouvait auparavant exécuter ses simulations que sur ses propres machines. Et c'est ce que tout le monde avait l'habitude de faire ! Cela peut fonctionner sans problème pour les petits modèles, mais si vous avez des modèles complexes ou beaucoup plus grands, vous seriez rapidement limité en regardant votre machine mâcher la simulation. Et un ordinateur personnel extrêmement puissant (qui peut n'être nécessaire que pendant une petite partie du temps) n'est pas nécessairement à la portée de tous les utilisateurs, ni de tous les budgets universitaires, ni de tous les laboratoires de conception".
"Ainsi, dès que l'utilisateur estime que sa simulation est trop lente - ce qui est courant de nos jours avec l'intégration de la production distribuée, de schémas de contrôle et de protection plus complexes, de FACTS et de HVDC, etc. La puissance est loin d'être le seul avantage de ce système. Lors de la validation d'un modèle, vous pouvez passer beaucoup de temps à analyser les données après la simulation elle-même, en revenant en arrière et en examinant divers éléments de manière légale. Avec le service que nous proposons, l'utilisateur ne paie que pour le temps pendant lequel il utilise effectivement le simulateur virtuel, et non pour le temps où il reste inutilisé pendant l'analyse des données, par exemple.
"Il y a plusieurs cas d'utilisation idéaux pour HYPERSIM on Demand, et ce qu'ils ont tous en commun est un besoin élevé de puissance de calcul à court terme et un accès immédiat aux ressources : les étudiants avec des projets d'ingénierie et des thèses de fin d'année énormes ; ou les fabricants qui doivent faire ce qui était auparavant des blocs de simulation très importants dans un court laps de temps. Cette solution est arrivée à point nommé, et nous recevons de nombreux commentaires enthousiastes de différents secteurs.
IV : "Pourquoi un client utiliserait-il HYPERSIM on Demand s'il dispose déjà d'un simulateur rapide en temps réel - soit HYPERSIM , soit une autre solution concurrente ?"
EL : "C'est une question d'optimisation des actifs. Dans la pratique, plusieurs spécialistes de la simulation doivent réaliser des études de simulation hors ligne pendant plusieurs mois à l'aide de logiciels tels que PSCAD et EMTP-RV avant d'effectuer des tests de simulation en temps réel pour la Simulation HIL (HIL) avec une réplique de contrôle externe. Ces spécialistes doivent optimiser le réseau électrique mondial, y compris les systèmes de protection et de contrôle, à l'aide de modèles numériques approximatifs. Plusieurs équipes doivent travailler simultanément pour trouver les cas critiques à simuler ultérieurement, à l'aide de répliques réelles des systèmes de protection et de contrôle".
"En théorie, le simulateur en temps réel pourrait être utilisé pour réaliser des études hors ligne plus rapidement, puisqu'il utilise le traitement parallèle. Mais dans la pratique, les simulateurs en temps réel sont un atout précieux, toujours utilisé pour tester des systèmes matériels de protection et de contrôle réels. Par conséquent, l'utilisation d'HYPERSIM on Demand offre la possibilité d'exécuter plusieurs études de simulation simultanément par plusieurs équipes pendant que le simulateur en temps réel est occupé. C'est ce qu'on appelle le "test SIL", qui implique que les systèmes de contrôle et de protection sont simulés dans le logiciel au lieu d'utiliser le matériel réel.
IV : "Quels sont les avantages réels d'HYPERSIM on Demand par rapport aux méthodes plus classiques consistant à exécuter en parallèle plusieurs simulations sur un seul processeur ?"
EL : "Il est vrai que l'exécution de 100 simulations d'une durée de 10 minutes chacune donnera 100 résultats après 10 minutes si 100 processeurs sont utilisés pour simuler un réseau de taille modérée. En revanche, HYPERSIM donnera un résultat toutes les six secondes grâce à ses fonctions de calcul parallèle très efficaces, dont l'efficacité augmente avec la complexité et la taille du réseau électrique. Cela signifie deux choses. Premièrement, les utilisateurs bénéficient d'une bien meilleure interactivité ! C'est comme le HIL, mais avec un humain dans la boucle ! Si la simulation se déroule mal pour une raison quelconque, il n'est pas nécessaire d'attendre 10 minutes avant de s'en rendre compte. Cela signifie que les utilisateurs peuvent interagir avec la simulation pour trouver les pires scénarios en utilisant l'intelligence humaine et l'intuition. Deuxièmement, cela signifie également que l'on peut développer un système de test automatique basé sur des algorithmes intelligents ou sur l'intelligence artificielle pour trouver les pires cas et optimiser les paramètres automatiquement et en moins de temps. Il s'agit de réaliser des tests plus sophistiqués en moins de temps, afin de réduire le délai de mise en service, même si la taille et la complexité du réseau augmentent.
IV : "Etienne, je voudrais vous remercier pour le temps que vous m'avez accordé et pour cet aperçu de l'avenir potentiel de la simulation. Très instructif et divertissant - merci".
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Etienne Leduc | Product Owner of HYPERSIM® (Propriétaire de produit d'HYPERSIM®)
Etienne Leduc a obtenu son baccalauréat en génie électrique de l'Université des sciences appliquées de Brême en Allemagne en 2013 et a rejoint le département R&D d'OPAL-RT à son retour au Canada. Après avoir travaillé dans le domaine de la protection et de la CEI 61850 avec HYPERSIM pendant un an, Etienne s'est concentré sur la fourniture de services pour le nombre croissant de clients d'HYPERSIM . Etienne a été promu Product Owner d'HYPERSIM en 2015, et s'est depuis consacré à la planification et à la conception de l'évolution et du développement de la suite logicielle.
Pour en savoir plus sur HYPERSIM on Demand : https://www.opal-rt.com/hypersimondemand/