OPAL-RT introduit un solveur d'électronique de puissance nanoseconde sur HYPERSIM®.

OPAL-RT introduit un solveur d'électronique de puissance nanoseconde sur HYPERSIM®.

OPAL-RT présente deux nouvelles offres pour le PSE et le CIGRE 2018 à la fin de l'été et à l'automne 2018 : notre solveur d'électronique de puissance nanoseconde, eHS, sur HYPERSIM et notre première offre cloud, HYPERSIM on Demand, pour une simulation EMT complète sur notre première plateforme avant de passer au temps réel.

(Un prochain billet de Blogue traitera d'HYPERSIM à la demande - restez à l'écoute !)

Nous nous sommes entretenus avec le spécialiste de la simulation Weihua Wangde l'organisation R&D d'OPAL-RT et un lien inestimable avec nos bureaux de vente asiatiques, sur les raisons pour lesquelles OPAL-RT et le marché sont enthousiastes à propos de ce nouveau logiciel Power Electronics on HYPERSIM d'HYPERSIM.

Interviewer (IV) :

"Weihua, je suis ravi de vous rencontrer. Votre nom revient sans cesse dans les conversations sur la R&D. Alors : pouvez-vous parler brièvement, s'il vous plaît, de ce qui ce qui est si excitant dans le lancement de ce nouveau produit ?"

Weihua (WH) :

"Nous venons de lancer eHS sur HYPERSIM, ce qui fait d'HYPERSIM bien plus qu'un simple simulateur de réseau électrique en temps réel. Il était déjà incroyablement solide, évolutif et polyvalent, et c'était le chef de file du marché. Cela n'a fait qu'améliorer une chose déjà excellente, et maintenant il fait aussi de l'électronique de puissance en temps réel. Au cours des dernières années, nous avons constaté une augmentation exponentielle du nombre de systèmes de puissance équipés de convertisseurs électroniques de puissance aux niveaux de basse et moyenne tension. Ainsi, lorsque nous pensons aux convertisseurs de puissance utilisés pour les énergies renouvelables, micro-réseauxréseaux ou les transmissions CCHT, par exemple, tous ces contextes peuvent bénéficier d'une simulation plus rapide de l'électronique de puissance".

IV : "Comment la simulation FPGA aide-t-elle nos clients ?"

WH : "Comme je le disais, l'électronique de puissance est de plus en plus présente dans les systèmes d'alimentation, pour commencer. Dans le même temps, les fréquences de commutation des convertisseurs sont devenues plus élevées, et ces événements de commutation à grande vitesse dépassent les capacités de simulation d'une plateforme CPU seule. Nous avions déjà des outils de de puissance sur FPGA dans notre catalogue (connu sous le nom de eHS pour les clients d'OPAL-RT), et maintenant nous avons apporté ce FPGA dans notre catalogue (connu sous le nom d'eHS pour les clients d'OPAL-RT).ce à HYPERSIM, ce qui nous permet d'obtenir le meilleur des deux mondes. HYPERSIM, enrichi d'un FPGA (et de ses unités centrales existantes), peut désormais simuler des phénomènes à haute fréquence avec une précision temporelle étonnante et donc une précision électrique - et tout cela dans le contexte de très grands systèmes électriques".

"Il y a donc ces avancées qui, je pense, enthousiasmeront nos nouveaux clients comme les anciens. Mais il y a aussi des améliorations au niveau de la convivialité, de l'interface et du flux de travail. Le nouvel éditeur de schémas élimine le besoin d'un logiciel de modélisation tiers. Et HYPERSIM dispose de tous les outils nécessaires en un seul endroit, sous un même toit pour ainsi dire : génération de rapports, répartition automatique des tâches pour utiliser tous les disponibles disponibles, aun oscilloscope numérique avancé avec des fonctions d'analyse intégrées, une APIet bien d'autres choses encoreHYPERSIM est une solution complète pour l'automatisation en temps réel automatisation tests HIL, l'électronique de puissance, les systèmes de puissance, etc. Tout est réuni dans une seule suite, HYPERSIM".

"Auparavant, si nous voulions simuler un système d'alimentation à grande vitesse ou un environnement d'électronique de puissance, nous devions nous interfacer avec MATLAB, et nous avions au moins trois fichiers, deux environnements et deux simulateurs en temps réel. Aujourd'hui, nous n'avons besoin que d'un seul projet HYPERSIM , d'un seul environnement et un seul simulateur. Lorsque nous avions l'habitude de faire de la co-simulation, nous devions avoir le logiciel eHS sur RT-LAB et HYPERSIM fonctionnant séparément, nous démarrions les choses avec des scripts, nous avions quelques astuces - et cela fonctionnait, mais il s'agissait d'une solution de contournement élaborée. Et maintenant, nous avons tout dans une seule boîte, pour ainsi dire".

IV : "Weihua, pourriez-vous nous donner un exemple concret de cas dans lequel l eHS sur HYPERSIMportage de notre solveur d'électronique de puissance à la nanoseconde sur notre première plateforme.-a permis à nos clients d'atteindre un objectif auparavant irréalisable ?"

WH : "Nous pouvons désormais simuler du courant continu jusqu'à 100 kHz, et nous simulons également la production, la transmission, à peu près toute l'architecture des systèmes électriques, du niveau le plus bas - votre maison - au niveau le plus élevé, jusqu'à 750 kV ou plus de 1,000 kV ; HYPERSIM avec eHS élargit considérablement le spectre de ce que nous pouvons simuler".

"Auparavant, les solutions pour l'électronique de puissance, en général, n'étaient pas claires dans HYPERSIMtoujours excellé en tant qu'outil pour les systèmes de puissance. Il convenait également au LCC, qui était mature, et à la première génération de convertisseurs CCHT. Mais pour les topologies plus récentes, par exemple les nouveaux convertisseurs à base de VSC, nous n'avions pas de solutions claires. Nous utilisions soit des modèles moyens qui étaient suffisants d'un point de vue général - avec PQ et la dynamique générale - soit des solutions personnalisées pour les projets plus exigeants tels que les convertisseurs MMC..."

"Mais nous ne pouvions pas simuler l'amplification des harmoniques ou la pénétration des harmoniques. Ainsi, lorsque nous avons étudié la dynamique complexe de l'interaction entre l'Énergie renouvelable et les systèmes électriques traditionnels, la solution était excellente, mais elle n'était pas parfaite. Avec les progrès de l eHS dans cette nouvelle version, nous allons considérablement renforcer cette partie. Vous savez, nous avons innové avec le logiciel eHS c'était une grande avancée il y a six ans - à l'époque, personne n'avait pensé à simuler des circuits de puissance sur FPGA. Il a été très bien accepté par de nombreux clients, mais en raison des limitations précédentes, lorsque les gens voulaient simuler à la fois l Énergie renouvelable et les grands systèmes électriques, nous devions nous appuyer sur le compilateur MATLAB, qui était et est encore incroyablement lent par rapport à HYPERSIM."

"Lorsque les clients avaient ces besoins particuliers dans le passé, ils devaient faire de la co-simulation avec le modèle eHS dans MATLAB et le système électrique dans HYPERSIM, tous deux connectés par une liaison en fibre optique-Le flux de travail n'était pas excellent, nous le faisions, mais le flux de travail nécessitait une personnalisation au cas par cas. Nous avons dû prendre en compte de nombreuses questions telles que l'incompatibilité entre les versions des logiciels et les retards sur la liaison par fibre optique."

IV : "Selon vous, qu'est-ce que l'apport de la FPGA à HYPERSIM représente-t-il pour ce produit ??"

WH : "L'introduction de notre solveur d'électronique de puissance nanoseconde dans HYPERSIM s'adresse à un public et à un secteur en forte croissance : toutes les technologies d'Énergie renouvelable, tous les utilisateurs de systèmes de puissance et d'électronique de puissance. Nous disposons maintenant d'un autre processeur plus adapté à la simulation de l'électronique de puissance, le FPGA. Nous pouvons économiser beaucoup de ressources avec le FPGA - sa vitesse - et utiliser ensuite l'unité centrale pour la simulation des systèmes à courant alternatif ou à dynamique plus lente. Nous élargissons ainsi notre base de compétences, nos points forts et notre utilisation des ressources, ainsi que l'évolutivité. Et nous remplaçons une grande partie du travail manuel ou personnalisé par une plateforme plus solide et plus généralisée qui correspond parfaitement à ce que le marché recherche aujourd'hui. C'est vraiment une situation gagnant-gagnant pour les clients.

"Le FPGA lui-même représente un autre niveau d'intégration des produits OPAL-RT. Dans l'ensemble de notre gamme de produits, nous avions des produits solides, de classe mondiale, qui répondaient chacun à des besoins différents. Historiquement, chacune des applications faisait une chose très très bien. Aujourd'hui, nous voyons tous nos points forts fusionner, ce qui témoigne d'un engagement envers un public plus diversifié et plus exigeant. Nous avons marié nos anciennes forces à nos nouvelles forces actuelles et nous avons créé des produits hybrides très intéressants."

IV : "En conclusion, que signifie, selon vous, cette innovation en matière de produits et de plateforme ?s pour l'industrie ?"

WH : "L'industrie des systèmes électriques évolue évidemment comme n'importe quelle autre industrie. Dans les années 1960s, il n'y avait pas beaucoup de courant continu ; tout était en courant alternatif. Puis, à la fin des années 1960s et au début des années 1970, les systèmes CCHT traditionnels sont entrés en scène - et HYPERSIM a émergé de de ce contexte. HYPERSIM a évidemment beaucoup évolué depuis cette date."

"Mais depuis le début de ce siècle - le 21siècle siècle, nous avons vu apparaître de nouvelles sources d'Énergie passionnantes, renouvelables et évolutives. Avant cette année, il n'existait pas de solution complète capable de simuler tous les systèmes électriques actuels avec une grande précision - il n'y avait pas d'outil parfait, à grande échelle. Il existait des solutions personnalisées, mais rien de clé en main ou de pratique à des vitesses plus élevées, avec des réseaux plus importants. Nos concurrents ont tous commencé à développer des solveurs sur FPGA bien plus tard que nous. Aujourd'hui, nous disposons d'une connaissance approfondie de l'électronique de puissance, inégalée sur le marché. De plus, l eHS sur HYPERSIM représente une percée à cette échelle et à cette vitessepour relever les défis d'aujourd'hui et de demain.."

IV : "Weihua, ce fut un plaisir de parler avec vous et je voulais vous remercier pour le temps que vous m'avez accordé. Nous partageons ici des idées très précieuses, alors merci encore."

A propos de la personne interrogée :

Weihua Wang est né à Pékin, en Chine, en 1982. Il a obtenu sa maîtrise en sciences de l'ingénieur à l'université du Nouveau-Brunswick, au Canada, en 2007. Il a rejoint OPAL-RT technologies en 2009 et travaille actuellement en tant que spécialiste de la simulation et représentant en chef du centre technique Asie-Pacifique.

Depuis 2010, Weihua participe au développement de modèles en temps réel pour les MMC. Il a développé et mis en service huit bancs d'essai Simulation HIL VSC-HVDC au cours des cinq dernières années. Il a également participé ou supervisé les essais d'acceptation en usine des systèmes de contrôle et de protection à l'aide de simulateurs en temps réel pour les cinq projets de MMC en Chine utilisant des simulateurs OPAL-RT : Nanhui en 2011, Nan'ao et Zhoushan en 2013, et Xiamen et Lu-xi en 2015. Il participe actuellement à un projet avec le CEPRI pour construire l'un des plus grands bancs d'essai HIL, afin de simuler l'épine dorsale principale du réseau électrique d'État chinois, qui comprend plus de 18 liaisons HVDC basées sur des LCC ou des VSC.

Ses domaines d'intérêt sont la simulation en temps réel de systèmes HVDC basés sur des VSC, les réseaux de distribution à courant continu et les réseaux intelligents, ainsi que les entraînements complexes à moyenne tension.