OPAL-RT accélère le développement d'une nouvelle génération d'onduleurs modulaires pour Schneider Electric

L'entreprise

Schneider Electric est un chef de file mondial dans la gestion de l'Énergie ité et l'automatisation. Son équipe UPS basée à Shanghai développe le Galaxy PX, un onduleur modulaire triphasé offrant une protection électrique robuste pour les centres de données de petite et moyenne taille ainsi que pour les applications critiques pour l'entreprise. Doté d’une conception modulaire « Live Swap » dans un format compact à armoire unique, le Galaxy PX offre une redondance interne N+1, une évolutivité « pay-as-you-grow » et une connectivité EcoStruxure™ pour la surveillance et la gestion à distance.

Les défis

• Des prototypes physiques coûteux : les tests traditionnels des onduleurs (UPS) reposent sur de nombreux prototypes réels qui risquent de prendre feu ou de se fissurer dans des conditions extrêmes, ce qui entraîne des coûts de remplacement élevés et des retards dans le calendrier.
• Faible efficacité des tests : les tests classiques ne couvrent qu'environ 50 % des cas de test automatisés, ce qui nécessite 3 à 4 cycles avec une capacité limitée de simulation des défauts.
• Difficulté à reproduire les défauts : les défauts internes (courts-circuits, coupures de circuit, composants endommagés) et les scénarios complexes (injection d'harmoniques, variations soudaines du réseau) sont difficiles, voire impossibles, à reproduire en toute sécurité à l'aide de matériel physique.
• Lenteur de l'adaptation matérielle : les modifications matérielles fréquentes apportées aux plateforme s de test sont complexes et fastidieuses, ce qui ralentit la réactivité face aux changements de conception au cours de cycles de développement rapides.

La solution OPAL-RT

Schneider Electric a mis en place plusieurs bancs d'essai HIL numériques et automatisés à l'aide de la solution « plateforme » d'OPAL-RT :

• Simulation sur FPGA : la boîte à outils eHS FPGA pour l'électronique de puissance permet de créer des modèles de topologies de puissance hautement personnalisés avec des pas de temps de l'ordre de la nanoseconde, prenant en charge des fréquences de commutation allant jusqu'à 200 kHz et au-delà — ce qui est idéal pour simuler avec précision les étages de correction du facteur de puissance (PFC) et d'onduleur des onduleurs (UPS).
• Matériel évolutif : un simulateur OP4510 associé à une unité d'extension d'E/S OP4520, tous deux équipés de FPGA Kintex™ 7 410T, simulent séparément le PFC et l'onduleur, avec un couplage par bus CC via la communication par fibre optique Aurora.
• Tests automatisés : les interfaces API ouvertes LabVIEW et Python de RT-LAB permettent à l'équipe de Schneider de créer des bancs d'essais automatisés sur mesure, garantissant ainsi des tests en continu et sans surveillance pendant une semaine entière.
• Assistance Premium : l'équipe locale d'OPAL-RT Chinepropose des services de développement de micrologiciels sur mesure et une assistance technique professionnelle dans le cadre du Plan de maintenance Premium, ce qui permet de réduire au minimum la courbe d'apprentissage des testeurs.

Les résultats

Le passage des essais traditionnels à l'plateforme HIL d'OPAL-RT a apporté des améliorations révolutionnaires :

• Plus de 700 cas de test répartis sur 10 à 15 cycles, contre plus de 600 cas répartis sur seulement 3 à 4 cycles avec les méthodes traditionnelles.
• Une couverture des tests automatisés de 80 %, ce qui représente un bond en avant considérable par rapport aux 50 % précédents.
• Essais destructifs en toute sécurité : les courts-circuits sur le bus, les erreurs d’échantillonnage et les scénarios de dommages liés à l’inductance sont désormais testés numériquement, sans risque pour le personnel ni pour les équipements.
• Simulation de conditions extrêmes : des scénarios complexes (injection d'harmoniques, changements soudains du réseau, courts-circuits externes) peuvent être facilement configurés et reproduits, avec une visibilité totale sur les données internes.
• Synchronisation immédiate avec le matériel : le banc d'essai numérique se synchronise instantanément avec les modifications apportées à la conception matérielle, ce qui permet aux tests de suivre le rythme du calendrier du projet.
• Énergie- Une R&D efficace : l'plateforme numérique élimine la forte consommation d'Énergie s liée aux essais sur prototypes physiques, ce qui permet un processus de développement plus respectueux de l'environnement

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