Laboratorios PHIL y HIL: el eslabón clave en la validación de sistemas eléctricos

En el modelo tradicional de generación eléctrica centralizada, la mayor parte de la potencia proviene de grandes centrales, cuya alta inercia permite un control unificado del balance energético y la estabilidad del sistema. Sin embargo, la expansión de fuentes renovables descentralizadas con su electrónica asociada y la incorporación de nuevos consumos, como los vehículos eléctricos, han transformado significativamente el panorama energético, especialmente en la red de distribución.

El gran desafío de la compatibilidad en redes eléctricas

La capacidad de diferentes sistemas, dispositivos o componentes para comunicarse y operar de manera eficiente dentro de una misma red es fundamental en el sector eléctrico. Esto significa que equipos de distintos fabricantes deben funcionar en conjunto sin inconvenientes, asegurando un suministro estable y seguro. Garantizar esta integración es clave para mejorar la eficiencia, minimizar fallos y facilitar la adopción de nuevas tecnologías en la infraestructura eléctrica.

Algunos de los principales retos de las nuevas redes son:

• Diversidad de fabricantes: equipos de diferentes marcas pueden no comunicarse de manera eficiente.
• Protocolos de comunicación: incompatibilidades en los sistemas que generen dificultades en su intercomunicación.
• Evolución constante tecnológica: introducción de nuevas tecnologías que requieran una validación continua.

Centrándonos en un ejemplo concreto, en el sector de los coches eléctricos existen estándares consolidados como el CCS (Combined Charging System) que incluso necesita pruebas exhaustivas, como los conocidos testivales, para garantizar la compatibilidad entre sí. Si en este sector avanzado necesitamos este tipo de pruebas, tiene sentido hacerlos también en otros entornos.

Para evitar fallos y garantizar un funcionamiento seguro, es fundamental validar y verificar estas interacciones en entornos controlados. Pero, ¿cómo hacerlo de manera eficiente? Para ayudarte a asegurar tu equipo, podemos realizar pruebas de validación en los laboratorios propios de CIRCE. 

¿Cuál es la diferencia entre las metodologías HIL y PHIL? Descubre el importante papel del RTDS

Trabajamos para ayudar a los operadores de red en la minimización de riesgos y garantizar una transición segura y eficiente hacia un sistema eléctrico basado en fuentes renovables. Para ello, implementamos metodologías de validación avanzadas que aseguran la fiabilidad, estabilidad y compatibilidad de los equipos en la red, como:

HIL (Hardware-in-the-Loop):

Este método permite similar el entorno real sin necesidad de realizar pruebas físicas. 

• Es ideal para sistemas de gestión de energía y controladores inteligentes.
  • Reduce costes y acelera el desarrollo de nuevos dispositivos.
  • Ejemplo: Podemos reducir hasta un 30% los fallos implementados en un entorno real validando de controladores de baterías en microrredes inteligentes antes de su despliegue. 

PHIL (Power Hardware-in-the-Loop):

Va un paso más allá, permitiendo probar equipos que interactúan con señales de potencia reales.

• Se usa para validación de inversores, convertidores y almacenamiento energético.
  • Simula condiciones reales con alta precisión
  • Ejemplo: mejora del 20% en la eficiencia energética de inversores gracias a ajustes en software basados en pruebas PHIL.

El RTDs es una herramienta clave en la validación de equipos. Aunque ya desgranamos sus características en el anterior artículo ‘5 retos que resuelve el simulador en tiempo real RTDS’, proporciona un entorno controlado en el que se pueden evaluar las interacciones entre múltiples dispositivos dentro de una red eléctrica simulada. 

Sirve para detectar de forma temprana los fallos de comunicación y compatibilidad mediante pruebas de integración de sistemas de gestión energética en redes inteligentes con distintos escenarios de operación.

Puede llegar a disminuir un 25% los problemas de interoperabilidad detectados tras la instalación del campo.  

¿Cómo te puede ayudar CIRCE?

Garantizar la estabilidad del suministro y la compatibilidad de los equipos es fundamental para evitar fallos, mejorar la eficiencia y cumplir con las regulaciones. En CIRCE, te acompañamos en este proceso con soluciones de validación que te permitirán anticiparte a problemas, minimizar riesgos y optimizar el rendimiento de tus activos antes de su implementación.

Nuestros servicios están diseñados para ayudarte a:

✅ Prevenir fallos y mejorar la estabilidad

• Simulación de eventos en la red eléctrica (variaciones de frecuencia, fase, armónicos) para evaluar la respuesta de los equipos en diferentes escenarios.

✅ Garantizar el cumplimiento normativo

• Precertificación de grid-codes para asegurar que los equipos cumplen con las regulaciones vigentes y facilitar su integración en la red.

✅ Validar la integración de nuevas tecnologías

• Pruebas en sistemas fotovoltaicos y almacenamiento energético (baterías, hidrógeno, vehículos eléctricos) para garantizar su compatibilidad y eficiencia.

✅ Proteger la infraestructura eléctrica

• Validación de equipos de protección en sistemas AC y DC, asegurando su correcto funcionamiento en situaciones críticas.

✅ Adaptarte a mercados globales

• Pruebas de compatibilidad para redes americanas (60 Hz) y aeroespaciales (400 Hz), facilitando la internacionalización de tus equipos.

✅ Optimizar el rendimiento y la eficiencia térmica

• Análisis eléctrico y térmico de componentes magnéticos de potencia para mejorar su durabilidad y operatividad.

Con CIRCE, no solo validas tus equipos, sino que reduces incertidumbre, minimizas tiempos de prueba en campo y optimizas tu red para enfrentar los retos del futuro.

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