Energética XXI. Marzo 2021

SOLAR FOTOVOLTAICA: I+D Hardware In the Loop para validación de inversores solares y PPC Gracias al simulador en tiempo real llamado Hardware In the Loop (HIL), la unidad de control del inversor y el PPC se conectan a un sistema que simula la realidad, que les hace pensar que están acoplados a un equipo instalado en campo, por lo que las pruebas se desarrollan como si fuera un sistema real. INGETEAM L a validación del funcionamiento de los inversores (solares y de baterías) y del sistema de control de planta (PPC, por sus siglas en inglés) es un aspec- to fundamental para cualquier fabricante de equipos de electrónica de potencia. Estas son las fases habituales de este tipo de proceso de diseño y validación: • Diseño de algoritmos de control y se- cuencias de funcionamiento, primeras simulaciones y validación. • Programación de los algoritmos dentro de la unidad de control del inversor y PPC. • Validación del hardware (unidad de control del inversor y el PPC). Una vez diseñados los algoritmos de con- trol y secuencias de funcionamiento de los inversores, así como el control de planta PPC, y llevadas a cabo las primeras simu- laciones para su validación, se programan estos algoritmos dentro de la unidad de control del inversor y en el PPC, originan- do los correspondientes firmwares. Poste- riormente, se hace necesario llevar a cabo pruebas que validen el funcionamiento del firmware en condiciones reales, es decir, en inversores reales. Sin embargo, ejecutar las pruebas necesarias para la validación en un equipo físico, en laboratorios o bancos de pruebas, puede suponer unas prácticas muy costosas y limitadas a las capacidades de los bancos de pruebas. Por esta razón, Ingeteam utiliza un simu- lador en tiempo real llamado Hardware In the Loop (HIL), que permite reemplazar todos los elementos de una planta foto- voltaica, excepto el PPC y las tarjetas de control que se quieren validar, por un mo- delo informático. El Hardware In the Loop permite simular el comportamiento real de una planta solar: la red, los inversores y los elementos de control. Mediante esta téc- nica, la unidad de control del inversor y el PPC se conectan a un sistema que simula la realidad, que les hace pensar que están acoplados a un equipo instalado en cam- po, por lo que las pruebas se desarrollan como si fuera un sistema real. Es decir, la simulación HIL enseña cómo responde un controlador en tiempo real, frente a estí- mulos virtuales. El comportamiento del sistema HIL se ha verificado comparando la respuesta pro- porcionada por un inversor real (formas de onda de tensión y corrientes) con la res- puesta obtenida mediante la simulación HIL. Como se aprecia en la imagen 2, la respuesta simulada y la real coinciden. Imagen 1. Esquema de planta solar, donde todo lo que recoge el rectángulo rojo es simulado. Imagen 2. 32 energética XXI · 204 · MAR 21