物理IO全保真SST控制器硬件在环测试方案构建了一套用于完整SST控制器硬件(主控、相控、子控)的物理IO全保真硬件在环测试平台,其核心在于摒弃任何通信适配与转换,严格采用真实的物理电气接口与被测控制器进行交互,从而在信号层面实现100%的保真度复现,为控制器性能验证与产品定型提供终极的测试基准。
物理IO全保真SST控制器硬件在环测试方案构建了一套用于完整SST控制器硬件(主控、相控、子控)的物理IO全保真硬件在环测试平台,其核心在于摒弃任何通信适配与转换,严格采用真实的物理电气接口与被测控制器进行交互,从而在信号层面实现100%的保真度复现,为控制器性能验证与产品定型提供终极的测试基准。
平台采用分布式多仿真器协同架构,由1台主仿真器以1μs步长实时仿真前级链式H桥电路,同时3台从仿真器以100ns的极小步长分别精确仿真各相后级高频DC-DC变换器;4台仿真器之间通过光纤进行实时数据交互,并采用时钟同步线确保严格同步,形成一个高精度、统一的虚拟被控对象。
在通信与接口层面,为实现最高的信号真实性,SST前级通信接口设计原则:主仿真器通过高速光纤将数据发送至前端的光电信号转换箱。该转换箱分为DI(数字量输入)光电转换箱与AO(模拟量输出)光电转换箱,前者将子控制器的真实的物理电平信号转换成光纤信号输出至主仿真器电力电子开关模型中;后者则负责将仿真计算得到的子模块电容电压等模拟量,转换为高精度的物理模拟电压信号输出至子控制器。SST后级通信接口设计原则:从仿真器通过物理IO与对应子控制器直接交互。由此,整个测试平台在信号链的末端完全复现了真实功率设备与控制器之间的电气连接特性与信号时序,构建了一套可用于最终产品认证与高可靠性验证的高精度、高保真硬件在环测试系统。


100%还原真实电气接口与信号特性,满足最终定型测试、一致性认证及故障复现等高保真要求场景测试需求。

对于单台仿真器资源受限的问题,采用多仿真器并行仿真,在系统直流侧解耦后通过光纤实现电气量的低延迟抗干扰传输,并由时钟同步线保证时钟同步,实现固态变压器系统的整体精确仿真。

基于光纤的高速数据交互和严格时钟同步架构,为高压多级联H桥、大规模DAB的能源路由器仿真提供底层支撑,保障系统可扩展性。

图中为实测多DAB软起过程,该过程按照原副分开使能控制顺序启动,DAB副边电压从0V开始上升至额定直流电压,且过程与离线结果一致,验证系统具备软起能力。

负载有功100%工况下,切换无功变化指令,应满足无功跟随指令变化,响应时间60ms以内,稳态控制精度2%以内。

测试50%-100%-50输出电压动态响应,负载侧电压动态响应和恢复时间应满足要求及相关标;如直流负荷电压变化后的恢复时间不宜大于100ms,其超调量不超过电压整定值标准。
测试
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