应用背景

受单台仿真器仿真规模、硬件物理IO数量等因素限制,传统的电力电子单机仿真平台难以满足多台逆变器并网的仿真需求,为此远宽能源提出了多台仿真器光纤并行仿真方案,能为大规模多台逆变器并网应用提供更高效、更可靠、更稳定的测试、开发解决方案。


方案介绍

以12台逆变器、12台控制器构成的多台逆变器并网系统为例进行介绍,下图是多台逆变器并网系统实时仿真系统架构图;将12台逆变器并网系统在合适分割点进行等效分割为4部分,分别运行在4台仿真器中,其中每台仿真器中运行3个逆变器并网系统;不同实时仿真器之间通过光纤进行信息交互,并将各个仿真器通过时钟同步线相互串联保证仿真器时钟同步。同时4台仿真器通过物理IO接线形式与12台控制器接口相连,终形成多台逆变器并网系统控制器硬件在环测试。


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应用范例

下图是在国内某上市企业公司现场测试搭建的12台逆变器并网实验测试系统,主要由4台仿真器(运行分割后的12台逆变器的拓扑)、12台控制器、HIL上位机、2台示波器构成,其中多台控制器、仿真器之间均通过物理IO通道进行数据交互,形成闭环控制。HIL上位机和示波器中展示的为电网电压和逆变电流,经企业工程师验证、对比、分析数据,结果表明采用远宽实时仿真器进行多台逆变器并网实时仿真方案能稳定、可靠运行多台逆变器并网系统,能很好的解决大规模多台逆变器并网测试的需求。

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方案特点


1.强大的设备并行拓展能力

支持多达8个SFP光纤信号模块,轻松实现多设备并行仿真和物理IO拓展,满足大规模电力电子系统多DI、AO接口需求。


2.超强的FPGA运算能力

1.2us步长可以仿真包含230个关键元器件系统,保证每台设备以较小步长运行电力电子系统。


3.多台设备之间精准的时钟同步

多设备并行仿真配备精准的时钟同步技术,保证各个仿真设备在并行状态下同步运行,为大规模电力电子系统稳定模拟运行提供强力保障。


4.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、串口等电力通信协议,便捷实现与控制器信息交互。