IHI Terrasun公司使用Typhoon HIL实时仿真系统保障储能系统的安全性及有效性
图2 IHI Terrasun 案例现场图
本案例介绍了电池和逆变器集成商——IHI Terrasun公司是如何在电池储能系统交互前利用Typhoon HIL C-HIL解决方案来测试和确保无缝化集成的。Typhoon HIL硬件在环仿真测试能够使风险最小化、加快了调试进度、确保了结果一致性，极大提升了客户的信心和项目效率。此外，IHI Terrasun在C-HIL测试领域的专业知识还助力了IEEE 2800储能标准的制定，给储能项目在满足未来需求方面提供优势。
IHI Terrasun解决方案：使用Typhoon HIL实时仿真系统安全、高效地实施储能系统
将大规模储能系统无缝化集成到国家电网对于促进国家新能源转型至关重要，这也是IHI Terrasun 解决方案关注（简称IHI Terrasun）的焦点。IHI Terrasun是行业领先的发电厂软件开发商、电池储能系统（BESS）集成商以及现场服务提供商。为了确保整个储能系统可以通过实时仿真测试减少冗长的调试时间、避免高额的服务费用，IHI Terrasun公司在2018年和Typhoon HIL开始了合作之旅。不得不说这次与Typhoon HIL的配合工作是项目合作、技术精度和主动化测试的典范，极大地提高了电池储能系统的可靠性及效率。
在集成电池和逆变器时不依赖于同一个制造商，这一特点使IHI Terrasun在行业中脱颖而出。借助于Typhoon HIL半实物仿真系统对储能控制器功能展开测试，IHI Terrasun可以在为一个项目集成储能电池和逆变器的同时成为另一个项目的制造商。IHI Terrasun解决方案系统的高级业务经理Jared Spence说：“我们可以集成、沟通、控制和测试来自不同生产承包商的产品，为每个项目找到最佳的设备组合，而不仅仅是受限于单一的配置，因为单一配置不一定能满足不同项目的特殊需求。”
“Typhoon HIL仿真系统的硬件、软件和工具对IHI Terrasun 解决方案（IHI Terrasun）非常有价值，它们提供了一种快速、安全和高效的测试储能装置和储能系统的方法。凭借Typhoon HIL系统，IHI Terrasun可以非常安全地进行故障模拟，不必再冒着巨大的设备损坏和人身安全风险贸然进行现场测试。同样地，通过Typhoon HIL仿真系统的测试和验证，可以确保我们的控制算法采取适当的安全措施，记录事件的所有数据，然后将情况报告共享给相关人员或整个部门。”
IHI Terrasun控制工程和质量保证高级经理
Jim Cleveland
通过Typhoon HIL硬件在环测试降低风险
IHI Terrasun开发了SAFETM（仿真验证与故障模拟）程序，这是由经验和数据驱动的多级仿真过程，它的核心包括了Typhoon HIL的硬件在环测试平台。SAFETM确保了系统组件和软件的无缝运行，同样也极大地降低了风险，缩短了项目交付和调试时间。IHI Terrasun开发的这个详细测试程序也证明了公司适应新硬件的能力，IHI Terrasun还在HIL测试部署中集成了一个专有的自动化模块，大大加速了储能系统内各种各样的测试。
IHI Terrasun的控制工程和质量保证高级经理Jim Cleveland表示：“通过在Typhoon HIL仿真系统中进行关键系统测试，可以确保我们的控制算法采取适当的安全措施，记录安全事件的数据和生成报告。我们尽可能多地测试各种情况，因为当我们在调试项目时，必须确保控制器的所有功能都可以协同工作。”
基于Typhoon HIL仿真环境下的预测试，不仅提升了客户对项目的信心，也加快了调试速度，确保了结果一致性。
图2 IHI Terrasun HIL 实验平台
基于Typhoon HIL硬件在环仿真测试模拟潜在风险
在仿真测试环境中，IHI Terrasun可以对电池系统、功率变换系统（逆变器或变流器）以及整个控制系统会面临的各种场景进行测试。我们通过控制仿真器或软件模拟故障，如电池质量管理（BMS）系统或者功率变换系统，然后监控和分析IHI Terrasun实际控制器的响应。
硬件在环仿真测试有一个最大的好处就是它可以在保证速度和安全的条件下进行故障仿真，尤其是一些过温和欠温、过流、过压、接地故障甚至是相间短路等极度危险的故障条件。Cleveland表示，在实验室或现场的真实系统上，这些类型的测试极有可能导致设备损坏和伤害，但在模拟环境中进行测试则是绝对安全的。同时，进行实验室或者现场测试时，必须十分了解设备以及故障对系统的影响，才能避免设备损坏、人员伤害及网格事件等。通过Typhoon HIL系统，我们就可以十分安全地模拟以上情况甚至是更多的故障，还可以验证控制器的安全控制策略及动作。
IHI Terrasun为IEEE 2800标准制定提供了支撑
Typhoon HIL系统使得IHI Terrasun能够检查储能功能控制器的要求，确保了客户的储能系统性能符合电子电气工程师协会（IEEE）标准，如IEEE 2800并网逆变器的标准。目前正在制定的IEEE 2800标准也是储能系统（还有大型太阳能，它们都是基于逆变器系统）标准制定的一个重要步骤，目的是让储能系统从理论模型和小型项目过渡到更实际的应用系统，以适应美国各地不同的电网管理。
Ray Saka 是IHI Terrasun战略服务部门的副总裁，也是IEEE 2800.200工作组的成员之一，他提供的见解和专业知识，影响了新标准测试需求的开发进程。这一标准涉及如有功功率控制、一次频率响应（FPR）、快速频率响应（FFR）、无功功率控制、电压调整率以及功率因数控制等电网稳定性特征的适应性。得益于他的工作，IHI Terrasun已有的仿真方法不仅仅可以满足当前的标准要求，还能够为不同地区和ISOs（独立系统运营商）引入的新标准。这种前瞻性使得我们可以对系统的潜在变化进行预测建模，改进设计和集成阶段，继而使其在实际储能系统中稳健、高效地运营。
IHI Terrasun在整个北美大陆有超过60个在营项目，从设计实施到测试、调试和维护，对于整个项目的生命周期有极度深刻的理解。IHI Terrasun可以很成功地将不同制造商的不同组件集成到一个储能系统中，这得益于借助Typhoon HIL进行模拟工作，来确保所有组件能够作为一个协同单元进行通讯和运行。这极大降低了项目风险和项目生命周期成本，IHI Terrasun’s的客户也从这种体验中尝到了甜头。项目正常的运行时间对于任何储能系统都是至关重要的。这真的要感谢IHI Terrasun和Typhoon HIL的预防策略，最大限度地延长了储能系统的正常运行时间。
“IHI Terrasun的SAFETM（仿真验证和故障模拟）程序依靠Typhoon HIL系统的准确性，验证了制造商的技术规格和控制系统的功能。这也是IHI Terrasun为客户提供的解决方案的重要组成部分，能够确保他们的项目安全可靠以及符合如IEEE 2800这样最新的并网标准。”
IHI Terrasun战略和服务部副总裁
Ray Saka
IHI Terrasun推动创新
展望未来，随着例如IEEE 2800此类的标准得到更广泛的应用，IHI Terrasun通过Typhoon HIL仿真系统进行的集成工作为项目开发人员提供了优势——满足新标准以及其他特殊的需求。
Typhoon HIL仿真系统的硬件、软件和工具对IHI Terrasun 解决方案的是非常有价值的，它们提供了一种快速、安全和高效的测试储能装置和储能系统的方法。此次合作突出了IHI Terrasun在项目集成中的关键角色，也确保了公司交付的储能系统符合行业标准和项目多样化要求。