RENEWABLE ENERGY
新能源发电
实时仿真解决方案
新能源发电
随着时代的发展与技术的进步,清洁能源发电的功率占比不断提高,分布式发电与利用的背景下系统设计愈发复杂,对于复杂的变流器系统以及其控制的测试要求也越来越高,其中比较有代表性的是发电系统中常用到的逆变器系统。逆变器系统的测试不仅需要测试和验证电力电子级别的算法与功能,还需要将单一系统置于复杂的微电网与大电网运行环境下进行综合验证。由于电网以及微电网系统的容量与复杂性,使用实物模拟设备进行系统验证的方式,资源投入大,空间要求高,实验存在危险,测试灵活度低,不利于开展详尽、高效、可靠和安全的研发与测试工作。随着技术的进步,利用实时仿真测试的方式对逆变器进行控制算法和系统运行的验证与测试,相比于实物测试系统,能够帮助用户用最短的时间和最少的投入完成产品研制与发布过程中需要进行的验证与测试工作。
方案展示
风电变流器测试
风电变流器测试
风电变流器测试
风电变流器测试

基于硬件在环(HIL)的仿真测试在涉网特性测试具有独特优势。StarSim HIL平台内嵌PMSM、DFIG等电机模型的解析,支持旋变、增量式编码器及霍尔位置传感器等速度/位置反馈接口,已成功应用于多款直驱与双馈型风电变流器控制器的闭环验证。

光伏逆变器测试
光伏逆变器测试
光伏逆变器测试
光伏逆变器测试

在光伏发电系统控制器验证中,需覆盖不同光照强度、环境温度及并网工况下的MPPT动态响应与功率输出特性。 采用HIL仿真时,可直接加载基于实测数据或标准辐照模型的光伏阵列数学模型。本方案已协助多家逆变器厂商完成MPPT追踪精度测试、高/低电压穿越(HVRT/LVRT)测试及阻抗特性分析等逆变器并网性能测试项目。

多变流器并联测试
多变流器并联测试
多变流器并联测试
多变流器并联测试

针对单台实时仿真器在FPGA资源、IO通道数及模型规模上的限制,难以直接满足多台变流器并联运行的完整保真度仿真需求,远宽能源开发了基于光纤通信的多仿真器并行同步方案。该方案为大规模并联逆变器系统的控制器联合调试与系统稳定性分析提供了高扩展性、高可靠性的测试平台。

千万千瓦新能源大基地多层多类控制器在环测试
千万千瓦新能源大基地多层多类控制器在环测试
千万千瓦新能源大基地多层多类控制器在环测试
千万千瓦新能源大基地多层多类控制器在环测试

远宽能源提供的千万千瓦新能源大基地半实物仿真方案将多台高性能实时仿真器集合成一个能够支撑大基地众多新能源场站的半实物仿真平台,构成覆盖“机组级—场站级—电网级”的新能源大基地多层级、多种类型控制器同时在环仿真测试。

场功率协调控制器测试
场功率协调控制器测试
场功率协调控制器测试
场功率协调控制器测试

本方案基于实时仿真器对场站整体进行建模仿真,涵盖风电机组、光伏阵列、储能系统、负荷及汇集线路、主变压器等电气模型,充分利用多核CPU并行计算能力,将各发电单元以聚合模型或动态等效模型部署于不同内核,仿真步长50-100us满足电网级动态响应需求,构建完整的新能源场站功率协调控制闭环测试环境。

4
方案概览
4
  • 01
    新型变流器拓扑结构应用研究
  • 02
    高/低电压穿越测试和阻抗分析测试
  • 03
    微网系统功率控制及其对电网的影响
  • 04
    新型控制板/控制算法的控制性能验证
方案亮点
超强的FPGA仿真能力
超强的FPGA仿真能力
1us仿真步长可运行多个风电机组并联测试或3-5个光伏/储能逆变器系统;搭载国内首创LC和RonRoff混合建模方法,适应从低频到高频的各种应用场景。
强大的CPU仿真能力
强大的CPU仿真能力
支持CPU多核并行仿真,单核CPU可支持发电单元以串并联形式50us仿真步长运行。
丰富的电机仿真库
丰富的电机仿真库
内置双馈电机、永磁同步电机、六相电机、直流电机、鼠笼式交流电机、无刷直流电机、电励磁电机等多种类型电机模型,支持单台FPGA可同时仿真两台永磁同步电机或鼠笼式交流电机,满足多电机运行场景。
专业硬件IO接口和工业通信
专业硬件IO接口和工业通信
支持高速和宽电压范围(-25V,25V)的数字输入,适配工业逆变器控制器接口;支持MODBUS TCP、MODBUS RTU、CAN、串口等专业电力通信协议,便捷实现与控制器信息交互。
强大的设备拓展能力
强大的设备拓展能力
支持多达12个SFP光纤信号模块,可轻松实现物理IO拓展或多设备并行仿真,满足多光伏逆变器系统或储能系统多机并联测试。
HIL平台附加功能
HIL平台附加功能
提供专业自动化测试Python API,方便工业用户开发自动化测试工具;支持“HIL Scope”高速录波功能,可实现500k采样率对多通道波形观测。
超强的FPGA仿真能力
强大的CPU仿真能力
丰富的电机仿真库
专业硬件IO接口和工业通信
强大的设备拓展能力
HIL平台附加功能
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