Modèle équivalent détaillé pour la simulation de type EMT parallèle CPU-GPU d'un transformateur à semi-conducteurs

Le transformateur à semi-conducteurs (SST) permet une interface efficace entre les réseaux CA et les réseaux de distribution CC. La modélisation détaillée des nombreux composants du système de conversion de puissance nécessite d’énormes ressources de calcul. Cet article propose un modèle équivalent détaillé (DEM) découplé et numériquement efficace du SST, destiné à une simulation performante des transitoires électromagnétiques (EMT). Le modèle proposé permet de représenter avec précision la dynamique rapide du système de conversion dans des états normaux, transitoires et de blocage des IGBT. De plus, une technique d’interpolation de commutation est employée pour assurer la compensation des événements de commutation intra-pas de temps et la convergence des résultats de simulation avec des pas de temps relativement importants. Afin d’accélérer encore davantage la simulation EMT, un algorithme de simulation parallèle a été développé pour exploiter les ressources de calcul à la fois du processeur central (CPU) et du processeur graphique (GPU). La précision du DEM proposé est validée par rapport au modèle détaillé (DM) du système SST, tandis que l’efficacité de l’algorithme parallèle est évaluée par comparaison avec une implémentation utilisant uniquement le CPU.