Plataforma de ensayos P-HIL
Plataforma de ensayos P-HIL
Las plataformas Power Hardware-in-the-Loop (P-HIL) permiten combinar un modelo de red eléctrica ejecutado en tiempo real con hardware físico de potencia. Esta arquitectura hace posible someter un convertidor real a condiciones de red reproducidas con precisión, sin necesidad de conectarlo directamente a una red física y sin los riesgos ni limitaciones de un laboratorio convencional. A diferencia de los ensayos puramente digitales (HIL de control) o de las pruebas en red real, las plataformas P-HIL permiten:
Reproducir eventos de red severos sin comprometer equipos ni infraestructura.
Ejecutar campañas de validación repetibles, comparables y trazables.
Probar dispositivos bajo escenarios que serían difíciles o imposibles de generar en un entorno físico, como secuencias de fallos o cambios abruptos en la topología del sistema.
Reducir costes y tiempos de desarrollo al evitar desplazamientos, interrupciones de red o grandes instalaciones de potencia.
Estas características convierten las plataformas P-HIL en una herramienta especialmente útil para la industria que necesita validar convertidores, estrategias de control o cumplimiento normativo en condiciones realistas y controladas, manteniendo al mismo tiempo seguridad y eficiencia en los ensayos.
La plataforma P-HIL del grupo de Redes Eléctricas de Mondragon Unibertsitatea está diseñada con esos objetivos en mente. En concreto, el sistema combina un emulador de red (GEMU) y un dispositivo bajo prueba (DUT), permitiendo realizar campañas de validación en un entorno totalmente controlado.
El emulador de red reproduce en tiempo real eventos típicos de la red eléctrica: huecos y sobretensiones, variaciones de frecuencia, armónicos, secuencias asimétricas y transitorios rápidos. Esto permite analizar la robustez del DUT frente a condiciones adversas o fuera de especificación antes de su despliegue en red.
- La simulación en tiempo real se ejecuta en un sistema Speedgoat Performance P3, que garantiza baja latencia y sincronización precisa con el hardware de potencia. Los convertidores Semikron SKS-SL 20 se utilizan tanto para el GEMU como para el DUT, proporcionando una plataforma homogénea, modular y fácilmente reconfigurable.
La interacción entre el modelo digital de la red y el sistema físico se realiza mediante realimentación de corriente: la corriente generada por el inversor se mide y se envía al modelo en tiempo real, asegurando un acoplamiento estable incluso durante transitorios severos. Este esquema permite ensayar estrategias de control avanzadas con fidelidad elevada.
El DUT puede configurarse para emular unidades de almacenamiento, fuentes de generación distribuida o cargas activas, evaluando su integración en redes de distinta topología.
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