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微电网和可再生能源

微电网和可再生能源

作为电力系统仿真领域的领跑企业，OPAL-RT与全球顶尖的电力公司合作超过三十年，已助力全球范围内多个尖端微电网实时仿真项目成功落地。OPAL-RT始终走在创新前沿，我们的解决方案可通过实时仿真或加速仿真，对各级微电网控制所需的系统进行测试验证。

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行业标杆信赖之选

挑战

从实验室到现场：微电网部署智能化之路

与传统电网相比，微电网面临着独特的挑战：多变的拓扑结构、复杂的控制和保护系统、快速电力电子设备以及多供应商设备的互操作需求。这些挑战增加了现场测试的复杂度和危险性。

IEEE 2030.8-2018 标准推荐采用硬件在环（HIL）和功率硬件在环（PHIL）测试用于微电网控制与保护系统的开发、验证及集成。通过硬件在环（HIL）技术，可在设备发布与安装前进行测试优化，加速研发与集成进程，并演示概念验证。

应用

专为微电网打造的硬件在环与功率硬件在环

使用HIL和PHIL进行微电网控制器测试。OPAL-RT的高级和入门级 HIL/PHIL 系统支持工程师与研究人员进行模型设计与验证、电网研究，并可模拟交流或直流电网，以测试不同工况下电力设备的运行情况。

微电网实时仿真示意图，代表与实时仿真器、电力换流器和硬件在环仿真器集成的一级、二级和三级控制层，用于管理分布式能源资源和电网互动。

优势

OPAL-RT：实力认证明智之选

凭借与行业标杆企业及世界知名研究机构数十年的合作经验，我们在硬件在环（HIL）系统领域的专业技术持续推动微电网与可再生能源应用的创新发展。

下载手册

测试快速DER控制器

结合亚微秒级电磁暂态（EMT）仿真、低延迟仿真器架构和快速 I/O（全面支持多种通信协议，如 IEC 61850, IEC 60870-5-104, C37.118, DNP3 和 Modbus），测试高频分布式能源（DER）控制器。

高效联合仿真

在单台实时仿真器上同时运行多个求解器，充分利用处理器与FPGA的协同优势，兼顾性能优化与建模灵活性。

符合 IEEE 1547 标准的专用逆变器控制库

依托全球唯一专为 IEEE 1547 标准定制的智能逆变器控制库构建竞争优势，可验证互联性能、自动化电网构建与电网支撑测试，缩短产品上市周期。

紧耦合模型的卓越速度

当无法实现并行运算时，原始运算性能尤为重要。借助最新的Intel/AMD CPU技术，可高效处理紧耦合模型，并在NREL/MIT的GHOST等行业基准测试中，实现低于 50 µs的时间步长。

成功案例

与西门子合作：夏威夷可再生能源电网HIL项目

为支持夏威夷实现 100% 可再生能源供电的目标，西门子与OPAL-RT联合部署实时硬件在环（HIL）实时仿真平台，用于测试和验证先进电网控制系统。该项目基于岛屿电网的数字孪生系统，确保高可再生能源渗透率场景下电网的稳定可靠运行，为更智能、更清洁的微电网发展奠定了基础。

阅读成功案例

如果没有真实系统的高保真数字孪生，开发和验证此类系统的创新解决方案是无法实现的。在我们的项目中，OPAL-RT 为演示系统虚拟环境的搭建提供了极大支持。

Dr. Ulrich Muenz

西门子首席控制系统专家

产品

微电网测试必备

深受专业人士信赖的仿真工具，确保测试的速度、精准性与最优性能。

四象限PHIL功率放大器

OP1400PR

完全集成的模块化功率硬件在环（PHIL）测试台，旨在为研究人员和制造商提供无缝、灵活和高性能的功率测试能力。

超高速EMT仿真与HIL测试

eHS

采用先进FPGA技术，实现高精度、低延迟的电力系统与电力电子仿真，支持能源、汽车、航空航天及工业领域的硬件在环测试应用。

EMT仿真和HIL测试

HYPERSIM

适用于电磁暂态（EMT）仿真、软件在环（SIL）与硬件在环（HIL）测试的高保真平台，能够在电力系统开发全流程中对控制系统、保护装置、电网并网特性及大电网稳定性进行精准验证。

紧凑型中端仿真器

OP4610XG2

紧凑而强大的中端仿真器，提供一体化解决方案，集成了英特尔®酷睿™i5六核CPU、AMD Kintex™-7 410T FPGA以及OPAL-RTLinux系统，融合了我们在高性能RCP和HIL领域的技术优势。

FAQ

常见问题解答

OPAL-RT的硬件在环（HIL）和软件在环（PHIL）技术如何加速微电网控制系统的开发？

我们的硬件在环（HIL）功率硬件在环 PHIL）解决方案，可让您以高保真度实时仿真微电网环境，同时规避现场测试的风险与成本。我们支持主控、次控及三级控制器的测试，并符合IEEE 2030.8-2018标准，助您安全高效地验证微电网集成策略。

OPAL-RT的实时仿真器为何是测试高速分布式能源控制器（DER）的仿真器？

我们设计的仿真器满足快速响应的分布式能源资源（DER）控制器需求仿真器。凭借亚微秒仿真、低延迟架构和高速I/O，我们的平台能在真实电网条件下提供验证DER性能所需的精准度。同时支持IEC 61850、C37.118、DNP3及Modbus等行业标准协议，确保无缝通信。

OPAL-RT的IEEE 1547兼容逆变器库为何对智能电网发展至关重要？

我们自豪地推出业内唯一专为符合IEEE 1547标准而设计的智能逆变器控制库。该库在验证并网性能、自动化电网支持测试以及加速电网形成型和电网跟随型逆变器的认证方面具有显著优势，尤其适用于可再生能源丰富的配电。

OPAL-RT如何实现仿真紧密耦合电力电子系统的精确仿真？

当模型无法并行化时，原始处理能力至关重要。正因如此，我们针对紧密耦合系统优化了基于CPU的求解器，即使在NREL/MIT的GHOST等复杂基准测试中，也能实现小于50微秒的时间步长。若需更强性能，我们的FPGA求解器可用于建模开关频率换流器数百千赫兹换流器。这使您能够实时仿真、高保真度的电力电子系统，且性能毫不妥协。

在微电网应用中，使用OPAL-RT系统已取得哪些实际成果？

我们与西门子合作，助力构建夏威夷电网的数字孪生系统，支持该州实现100%可再生能源的目标。通过采用实时硬件仿真，该项目验证了先进的电网控制策略，确保了高可再生能源渗透率下的运行稳定性。这仅仅是我们助力现代微电网将实验室创新转化为实际影响力的一个案例。

支持的通信协议有哪些？

请点击此处查看我们所支持协议的完整列表：通信协议

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