APERT nutzt OPAL-RT für die FPGA-Simulation von Matrix-Leistungswandlern
APERT (Forschungsteam für angewandte Elektronik)
Akademie, Leistungselektronik
09 / 27 / 2016
Das Unternehmen
Das Forschungsteam für Angewandte Elektronik (APERT) setzt sich aus Lehrkräften und Forscher:innen des Fachbereichs Elektroniktechnik der Fakultät für Elektronik zusammen, die alle an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften in Bilbao, Spanien, tätig sind. Ein Teil der Forschungsarbeit von APERT konzentriert sich auf Leistungs- und Regelkreise für Energieumrichter.
Der Simulator OPAL-RT hat unserer Forschung einen Schub verliehen. Dieser Schub hat sowohl zu einer Verbesserung der Qualität unserer Veröffentlichungen als auch zu einer Verkürzung der Umsetzungszeit unserer Projekte geführt.
Iñigo Kortabarria,
Doktor der Industrielektronik, APERT
Die Herausforderungen
- Simulation komplexer Leistungswandler: Modelle von Leistungswandlern erfordern aufgrund der hochfrequenten Halbleiterschaltung sehr kleine Simulationsschritte.
- Große Systemmodelle: Stromrichter werden in größere Systeme wie Windkraftanlagen integriert, was die Komplexität der Modelle und die Rechenzeit erhöht.
- Anforderungen an die Echtzeitvalidierung: Lange Simulationszeiten und Anforderungen an die Anwendungs Tests ität machten eine Echtzeitsimulation erforderlich.
Die OPAL-RT-Lösung
- FPGA-Simulation in Echtzeit: APERT nutzt OPAL-RT eFPGAsim und FPGA-basierte Simulation, um anspruchsvolle Anwendungen im Bereich der Stromrichter zu untersuchen.
- Architektur für parallele Berechnungen: Die Modelle wurden in Teilsysteme unterteilt, um die parallele Ausführung zu maximieren und die Simulationsleistung zu verbessern.
- Rapid Control Prototyping: Für RCP-Anwendungen wurden validierte Regelalgorithmen mithilfe von eFPGAsim (RT-XSG) auf dem OP5130-FPGA implementiert.
Die Ergebnisse
- Schnellere Algorithmenentwicklung: Die Plattform beschleunigte die Entwicklung und Implementierung neuer Regelalgorithmen.
- Funktionsvalidierung in Echtzeit: Die Echtzeitsimulation ermöglichte die Validierung von Anwendungsfunktionen, einschließlich risikobezogener Szenarien.
- Beschleunigte Prototypenentwicklung: RCP ermöglichte die Implementierung validierter Regelalgorithmen auf realen Prototypen.
- Verbesserte Forschungseffizienz: APERT verzeichnete eine verbesserte Qualität der Veröffentlichungen und eine Verkürzung der Projektdurchführungszeit.
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