Ganzheitliche Tests und Validierung Ein ganzheitlicher Ansatz für Tests und Validierung in einer realistischen Umgebung kann die Leistung, Interoperabilität und Zuverlässigkeit von Prototypen sicherstellen.
In der Smart Grid Testing Group widmen wir uns der Weiterentwicklung von Test- und Validierungsmethoden, von konzeptionellen Tests bis hin zu Integrationstests. Die Validierung von Systemen in einer realistischen Laborumgebung ist vor der Implementierung entscheidend, um Leistung und Zuverlässigkeit sicherzustellen.
Dieser Prozess beginnt damit, dass die Beteiligten Anwendungsfälle definieren, um spezifische Herausforderungen zu adressieren und wirksame Lösungen zu identifizieren. Während Anwendungsfälle sich auf hochrangige Systeminteraktionen konzentrieren, werden anschließend detaillierte Testfälle entwickelt, um zu bewerten, wie gut das System oder seine Komponenten wie erwartet funktionieren.
Abstraction layers of a holistic test and the related standards.
[Source: Heussen, K., Steinbrink, C., Abdulhadi, I. F., Nguyen, V. H., Degefa, M. Z., Merino, J., Jensen, T. V., Guo, H., Gehrke, O., Bondy, D. E. M., Babazadeh, D., Pröstl Andrén, F., & Strasser, T. I. (2019). ERIGrid Holistic Test Description for Validating Cyber-Physical Energy Systems. Energies, 12(14), 2722. doi.org/10.3390/en12142722]
Typischerweise werden Anwendungsfälle während der Anforderungsanalysephase entwickelt, um die funktionalen Bedürfnisse eines Systems zu erfassen. Nachdem diese definiert sind, werden entsprechende Testfälle entwickelt, um die Fähigkeit des Systems zu bewerten, die identifizierten Herausforderungen zu bewältigen.
Um die Effizienz und Genauigkeit dieses Prozesses zu verbessern, nutzen wir historische Testdaten und integrieren KI-gestützte Testmethoden, um die Herausforderungen in Bezug auf Skalierbarkeit, Reproduzierbarkeit, Wiederholbarkeit und Unsicherheiten im Testprozess zu bewältigen.
Unsere Infrastruktur im Automationslabor ist mit industriellen Komponenten und Protokollen ausgestattet, was die Entwicklung und Durchführung von Testfällen in einer realistischen Umgebung ermöglicht. Dies umfasst Kapazitäten, die von Offline-Simulationen bis hin zu Echtzeitsimulationen und -emulationen reichen, um eine umfassende Bewertung der Systemleistung sicherzustellen.
Wichtige Projekte
ERIGrid
Die Projekte ERIGrid 1 und ERIGrid 2 haben die Grundlagen für ein umfassendes Test- und Validierungsframework für Smart Grids geschaffen. Unsere Forschungsgruppe baut auf diesem umfangreichen Wissen auf, um unsere Testmethodologien weiterzuentwickeln.
Da es keine universelle Lösung für Tests gibt, wird jedes Test-Setup individuell an die jeweiligen Anforderungen angepasst. Wir konzentrieren uns auf einen ganzheitlichen Testansatz, der die Abhängigkeiten innerhalb der zu testenden Systeme berücksichtigt.
Die Verwendung einer Anwendungsfallvorlage und/oder einer ganzheitlichen Testbeschreibung kann den Anwendern dabei helfen, die Details eines Experiments zu definieren. Dies verbessert letztlich die Qualität der Versuchsplanung, Durchführung und Dokumentation für komplexe, multidisziplinäre Energiesysteme.
Industrieprojekt: Konzeptentwicklung und Tests
Unsere Forschungsgruppe bietet Beratungsdienstleistungen für Industriepartner an. Dazu gehört beispielsweise die Entwicklung von Konzeptentwürfen und die Durchführung von Echtzeittests zum Schutz der Systemintegrität, mit einem Schwerpunkt auf Kommunikationsarchitekturen und -protokollen. Bereits in der Entwurfsphase führten wir Hardware-in-the-Loop-Tests mit generischen Industriegeräten durch, um Proof-of-Concept-Bewertungen zu erstellen.
Dazu gehörte auch der Vergleich der Kommunikationsleistung verschiedener Architekturen unter Verwendung von IEC-61850-Protokollen. Wir lieferten Echtzeit-Validierungsergebnisse auf Proof-of-Concept-Basis, die sowohl funktionale als auch nicht-funktionale Anforderungen für Geräte und Systeme umfassten, um detaillierte Ingenieursentwürfe in den nachfolgenden Phasen zu unterstützen.
Kontakt
Publikationen
- A Toolbox for Design of Experiments for Energy Systems in Co-Simulation and Hardware Tests
- Energy Systems Test Case Discovery Enabled by Test Case Profile and Repository
- Towards Automation of Configuration Management for Multi-Research Infrastructure Experiments
- Operational testing of virtual and physical IEDs using GOOSE for protection application
Weitere Informationen
Projekte 
A
Ability
Haptic Tablet For The Accessibility of Digital Content to the Visually Impaired
Laufzeit: 2022 - 2025 AgenC
Automatische Generierung von Modellen für Prädiktion, Testen und Monitoring cyber-physischer Systeme
Laufzeit: 2022 - 2025C
CARESS
CARESS Clinical and Epidemiological Cancer Data Warehouse System and Tooling
Laufzeit: 1996 - -0001 CIRC-UITS
Circular Integration of independent Reverse supply Chains for the smart reUse of IndusTrially relevant Semiconductors
Laufzeit: 2023 - 2025 