RT23 | Simulation en temps réel de l'électronique de puissance à l'aide de l'intégrateur exponentiel

La simulation en temps réel des transitoires électromagnétiques des convertisseurs électroniques de puissance représente un véritable défi en raison des fréquences de commutation élevées et du grand nombre de topologies complexes. De plus, les systèmes électroniques de puissance posent souvent des problèmes de rigidité numérique, nécessitant de petits pas de discrétisation et des méthodes d’intégration implicites pour garantir la stabilité et une convergence rapide. Cette présentation propose une nouvelle architecture de solveur destinée aux simulateurs commerciaux en temps réel ; elle associe un cadre piloté par les événements à une technique d’intégration numérique basée sur un intégrateur exponentiel. En estimant les événements de commutation et en effectuant une synchronisation appropriée, il est possible d’utiliser des pas de discrétisation plus grands que les pas ultra-fins utilisés dans un simulateur en temps réel traditionnel. La réduction du nombre total de points calculés permet d’améliorer considérablement l’efficacité globale de la simulation. L’algorithme proposé gère efficacement des tailles de pas variables tout en conservant une stabilité numérique totale. Le solveur capture efficacement la structure propre du réseau électrique et peut s’adapter à de grandes tailles de pas dans des circuits extrêmement rigides. Les techniques proposées sont rendues possibles par l’infrastructure en temps réel d’OPAL-RT. La technologie d’OPAL-RT est utilisée pour programmer l’algorithme du solveur en temps réel, ainsi que le contrôle d’interfaçage pour les tests d’ Simulation HIL . L’utilisation du matériel d’OPAL-RT permet d’accélérer la recherche, laissant ainsi plus de temps pour de futures innovations. Les résultats de ce projet permettront d’optimiser les futurs simulateurs en temps réel en augmentant les capacités de calcul d’un banc d’essai existant, ou de réduire le matériel nécessaire aux futurs simulateurs. Ces travaux sont menés par une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Liwei Wang de la Faculté d’ingénierie de l’UBC Okanagan.