Conversion de puissance multiniveaux

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DE PUISSANCE

CONVERSION

MULTINIVEAUX

Numéro un mondial de la simulation des convertisseurs modulaires multiniveaux

Les convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC) présentent de nombreux avantages sur les convertisseurs à source de tension traditionnels, que ce soit au sein d’un réseau de transport à courant continu, d’un microréseau ou d’un système de distribution intégrant des sources d’énergie renouvelables. S’ils se distinguent par leur topologie et leur plus grande richesse fonctionnelle, ils ont néanmoins l’inconvénient d’être beaucoup plus complexes et exigeants en matière de commande et d’entrées-sorties (E/S).

En l’espace de deux décennies, OPAL-RT s’est imposé en chef de file de la simulation temps réel des commandes avancées de convertisseurs MMC sur plate-forme de test avec matériel dans la boucle HIL. Ses techniques de prototypage rapide RCP permettent de développer et de tester les nouveaux algorithmes de régulation MMC, sur bancs de laboratoire dédiés.

La solution HIL d’OPAL-RT

modular multilevel converter

La solution MMC d’OPAL-RT intègre un simulateur temps réel pour la partie réseau électrique, relié à de multiples châssis d’extension, tels que l’ OP7020 et l'OP5607Ceux-ci sont spécialement conçus pour s’interfacer aux commandes de convertisseurs MMC et fournir les entrées/sorties requises selon le nombre de cellules.

Principales fonctionnalités de la solution HIL d’OPAL-RT :

  • Commande et protection des pôles (PCP)
  • Commande d’équilibrage des tensions des condensateurs (VBC)
  • Interfaçage des commandes
  • Coordination des commandes de différents MMC
  • Évaluation des interactions entre MMC et systèmes électriques de grande envergure
  • Topologies de sous-modules (SM) : demi-pont, pont complet, CDSM (Clamp Double)

Des performances inégalées

Les modèles MMC sur FPGA créés sous Simulink® peuvent être édités à l’aide du logiciel RT-XSG.
Ces modèles ne cessent de progresser en fonctionnalités et en rapidité d’exécution.

Taille de MMC sur carte FPGA standard Virtex-7512 cellules x 6 valves x 2 stations
Pas de calcul type du modèle connecté au réseau 25 μs sur processeur
Pas de calcul type du modèle de convertisseur MMC 0,25 μs sur FPGA
Topologie de sous-moduleDemi-pont, pont complet, CDSM, personnalisée
Fonctions et défauts simulés Temps mort, écart de capacité, mode débogage et tous défauts entre sous-module et terre, inductance et terre, sous-modules de différentes valves, etc.

Banc d’essai clé en main de convertisseurs MMC pour le prototypage rapide et la recherche

L’OP1200 est la plate-forme idéale pour le prototypage rapide des convertisseurs d’électronique de puissance de dernière génération sur matériel réel. L’étude de nouvelles topologies de convertisseurs CCHT sur banc d’essai n’a jamais été aussi simple, les chercheurs pouvant se concentrer davantage sur l’application (transport CCHT et interconnexion des ressources énergétiques distribuées).

La solution OPAL-RT adaptée à vos besoins

OPAL-RT propose deux logiciels innovants pour la simulation des convertisseurs MMC, eMEGASIM et HYPERSIM : conçu pour fonctionner avec Simulink® et Simscape Power Systems™, eMEGAsim convient aux applications MMC multifonctions ; HYPERSIM dispose d’outils graphiques dédiés pour les applications temps réel connectées aux réseaux CCHT.

Exemples d’application

Le Chinois NR Electric met en œuvre des simulateurs temps réel RT-LAB pour tester le système de commande et de protection du projet CCHT-MMC multi-terminal de la ville de Zhoushan.

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À l’Imperial College de Londres, le prototypage rapide OPAL-RT facilite et accélère le développement des commandes de nouvelles topologies de convertisseurs et de réseaux CCHT.

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Chinese Southern Power Grid (CSG) utilise la simulation MMC sur FPGA d’OPAL-RT pour réaliser et tester des liaisons CCHT à trois terminaux.

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