HYPERSIM

实时仿真未来电力系统

从传统的集中式发电和放射式配电,到21世纪的电网高网格化、新型高压直流互联、分布式能源 (DER)和智能科技,电网的复杂性与日俱增。

HYPERSIM实时仿真系统能够帮助工程师们更好地应对以上挑战。HYPERSIM提供的一系列解算器和定制工具箱能够满足最为严苛的性能和精度要求,可广泛应用于各个行业。凭借高效的信号处理和强大的自动化测试能力,HYPERSIM可以帮助工程师们在实时仿真大规模硬件在环(HIL)测试之前,在个人计算机上先进行电网建模和加速仿真。

 
















HYPERSIM实时仿真解决方案

HYPERSIM是一种专为电力电子和电力系统硬件在环测试量身打造的尖端解决方案,其强大的功能已在大量现场测试中得到了验证。HYPERSIM具备开放、灵活、可扩展及高速并行处理等特性,能够为要求极高的发电厂、制造商以及研究中心提供快速、真实的仿真测试结果,以此满足能源部门快速演变的需求。





HYPERSIM特性概览

高效数据采集和信号处理

创建信息图表,利用ScopeView快速执行高级运算。







强大的自动测试功能

自动化测试和分析,利用TestView快速生成Excel或PDF格式的深度研究报告。

无与伦比的仿真加速

极大缩短完成仿真所需的时间。








强劲的性能与可扩展性


目前市场上最快速最可靠的实时仿真性能。







仿真精确度久经考验


得益于数十年的仿真技术积累,并经过广泛的现场测试和其他仿真软件验证。







应用领域广泛


有来自不同领域的大量模型范例可供参考。







详解HYPERSIM的强大功能

点击下方图标,了解更多HYPERSIM相关功能。









PSCAD导入(Beta)
可导入在PSCAD中开发的模型,并精准地实现模型的实时仿真或倍速高达1000的加速仿真。



PSS®E 导入
可导入在PSS®E中开发的模型,利用提高的EMT仿真精度,对模型进行实时仿真或加速仿真。




Simulink 导入
预编译一个带有可调参数的Simulink模型,并将其导入任何HYPERSIM模型中——更适合控件。




EMTP兼容性
几乎完全兼容EMTP,设有共享GUI(图形用户界面),可直接打开任意*.ecf设计文件。




DLL/LIB 接口 (Beta)
加载并实时或加速仿真各种来源(如用PSCAD构建的DLL/ LIB)的黑盒模型。




实时仿真
HYPERSIM为实时仿真提供卓越性能,能够对任意规模的电力系统进行实时仿真,并且可连接任意数量的HIL和PHIL仿真设备。




加速仿真
无需连接实时仿真器,在任意Windows桌面或笔记本电脑上即可轻松实现加速仿真,用户能够随时随地搭建模型和测试场景。




基于云的仿真
与标准的EMT仿真软件相比,HYPERSIM On Demand具备惊人的仿真性能。通过Amazon AWS、 Microsoft Azure或企业云基础设施,可实现仿真性能按需分配。






针对输电网络的强大并行处理能力
充分利用无与伦比的并行处理能力,能够以20-50us的步长实现数千个节点的超大型输电系统电磁暂态实时仿真。





强劲的配电馈线处理能力
 
前所未有的超强性能:能够以20us步长在2个仿真核上实现615个节点的仿真,且不受元件类型限制。








非线性快速迭代解算器
 
只要监测到非线性,即可智能动态切换至迭代解算器,能够始终确保仿真的数值稳定性和高保真性。







模块化多电平换流器专用解算器
MMC专用解算器,提供多样化混合子模块类型,每个FPGA中含有4个包含高达6000单元的6阀换流器,步长低至100纳秒。





eHS | 基于FPGA的电力电子解算器
FPGA是高频暂态仿真的最快速解决方案,而eHS是对超过250kHz频率PWM的换流器进行仿真的最佳解决方案。






通信网络仿真工具箱
与EXata CPS的集成使HYPERSIM成为世界上第一个也是唯一一个电力系统和网络安全联合仿真测试平台,可对通信系统和网络攻击对电网的影响进行深入研究。



分布式能源
从包含17000多种商用模型的光伏电池板数据库,到各类化学电池模型、微电网和可再生能源集成所需的各类模型应有尽有。


电压源换流器
能够为所有应用程序提供高性能、高精度的完整VSC模型套件,并提供如何选择正确VSC建模技术的专业操作指南。
 



FACTS & HVDC
通过深化的FACTS 和HVDC模型,开发和验证各级别电力电子驱动输电技术。
   
   





开关和断路器
包含了电力系统建模所需的各种最常见的开关和断路器模型,以及便于系统测试的可编程故障模型。
 




电机和电源库
集成了各类同步和异步电机模型,可仿真内部故障,能够满足各种常规发电和电动机仿真需求。
 



线路和电缆
采用高性能、高精度建模技术,广泛适用于各类应用,可使用各类线路和电缆模型构建电网,某些模型还具备故障嵌入能力。
 





变压器和仪表变压器
大型变压器模型库,某些模型具备故障嵌入、饱和特性和抽头切换能力,可提供灵活、优化的仿真性能。
 




RLC、滤波器和负载
所有常见的RLC和滤波器模型以及更先进的负载模型(如电弧炉和动态负载),可用于体现包括负载组合在内的部分电力系统。



继电器保护
选用ANSI/IEEE继电器保护模型,结合实际继电器保护案例,构建复杂的继电器保护方案。
 




IEEE电机控件
无需从零开始进行控件设计,提供包含IEEE标准励磁机、调速电机、稳定器在内的大型模型库,以及可供参考的标准模型,极大简化控件设计流程。



控件
信号源、逻辑运算、数学运算、测量等功能可以帮助用户根据应用程序的要求构建专用或复杂的控制算法。



用户自定义模型
如用户尚不确定建模需求,也可同时开发电气模型和用户自定义控制模型。这些模型能够直接访问导纳矩阵以实现高效仿真。



负载流量分析
允许在电网初始化条件下稳态启动仿真,大大节约了仿真时间。



网表
菜单可允许在同一个位置对所有电网和负载流相关参数进行分析、编辑和对比。





自动化并行运算
采用智能算法,可自动分割网络并向可用核分配任务,大大缩短了仿真时间。






参数
提供跨电网的链路参数值(如断路器定时或负载等级),以方便建模。





通讯协议
HYPERSIM支持大量通讯协议,无需附加硬件即可连接任意数量的资源,实现高度连接扩展性。



模拟和数字I/O面板
OPAL-RT仿真器支持广泛的模拟和数字I/O面板,可以满足用户关于电压范围、速度、分辨率和可扩展性的所有需求。




COMTRADE 回放
在模拟和数字通道上回放现场实测的或者由ScopeView生成的COMTRADE文件,或使用IEC 61850验证控制和保护设备。


时间序列
通过回放CSV文件在仿真中增加动态时间序列变量(例如风、辐照度、电荷状态或温度)。



时钟精度
HYPERSIM提供各种高时钟精度解决方案,可同步一个或多个仿真及外部设备。

简易的I/O管理
I/O接口配置界面简单易用,用户可快速、全面地从同一位置创建和编辑仿真器的输入和输出。



仿真结果分析
显示、分析和比较从仿真或被测设备内产生的任意信号获得的波形,或从其他来源导入的波形。






构建仪表板
使用NI LabVIEW或其他配备兼容I/O接口的工具(如TCP/UDP、OPC UA或其他SCADA协议)构建HMI。







In-Schematic 监控
在仿真运行时,直接在原理图中监控任意数量的信号值,或者在汇总表或时间图中比较数值。




网络环境快照
在仿真全过程中强制性使用事先保存的网络环境,可使用快照加速测试进程。






场景和事件:动态参数修改
可在仿真运行时随时修改任意参数值,凡是用户设想的测试场景均可轻松实现。


IEC61850数据完整性操作
用户通过简便易用的界面可直接进行数据流操作,能够仿真各类通讯网络问题(例如丢包和重复)。


实时性能监测
仿真性能一目了然,帮助用户最大限度利用可用资源并进行实时监测。
 


数据记录
设有内置的数据记录系统,从仿真的第一步开始就记录和保存所需信号,实现了仿真结果的存档。



Python API
将HYPERSIM集成到现有的应用程序中,或利用Python API 对软件和仿真器的完全控制来实现测试自动化。




TestView
业内领先的自动化测试工具,能够让用户快速构建复杂的测试场景,提升覆盖率并确保重现性。



IEEE标准序列
已搭建好的硬件在环、预定义的测试序列、基于IEEE60255标准的继电保护报告自动生成,均可节省用户的时间和精力。



选择HYPERSIM,提高您的测试能力

纳秒级实时仿真

OPAL-RT开创了电力电子仿真的新纪元,我们的纳秒级电力电子解算器eHSHYPERSIM如虎添翼,将电力电子和电力系统实时仿真推向一个全新的高度。
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HYPERSIM On Demand

HYPERSIM on Demand, 在多个云仿真器上实现并行仿真操作的新一代仿真平台,较之标准EMT仿真软件有卓越的性能提升。
 
 
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TestView

TestView提供了一个专门的自动化测试工具,用于加速测试、深度分析和保证测试的复现性。与HYPERSIM®无缝集成,无需再与其他测试软件集成,帮助用户节省额外成本。
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Scopeview

ScopeView可用于信号可视化、数据分析和监测。在实时和离线模式下,ScopeView能够对从各种环境、数据采集系统和现场设备获得的波形进行显示、分析和比较。
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25年经验积淀 打造高性能仿真器


HYPERSIM是魁北克水电(Hydro-Québec),法国电力局(RTE )和中国电力科学研究院(CEPRI25年来合作研究的结晶。自2010年起,OPAL-RT仍为HYPERSIM的研发不断续力,旨在将其打造成性能最高的电力系统仿真器。OPAL-RT的工程师们一直与魁北克水电保持深度合作,确保HYPERSIM始终走在创新前沿。现在,HYPERSIM已成为美国、亚洲和欧洲国家实验室、产业研发中心以及电力公司的标准配置设备。



HYPERSIM:最先进的实时仿真技术

强大


利用HYPERSIM,可在保证精度的条件下,在单独一台仿真器上实现数千条三相总线的实时仿真。



高效


HYPERSIM:目前市场上最高性价比的实时仿真器。



快速


HYPERSIM可实现在CPU上仿真电网,并在FPGA上仿真快速电力电子应用(如MMC换流器)。



Simulator Platforms
实时仿真平台

OPAL-RT提供广泛的实时仿真硬件平台,能够应对各类行业应用需求,帮助用户共同战胜挑战。OPAL-RT仿真器均以模块化、灵活性设计为基础,支持深度定制和扩展,可满足特定的I/O扩展需求。

OP4512

实时仿真器性价比天花板

性能
0
CPU模型大小
0
FPGA模型大小
0
可扩展性
0

OP4610XG

紧凑型中端仿真器

性能
0
CPU模型大小
0
FPGA模型大小
0
可扩展性
0

OP5705XG

全能型实时仿真器

性能
0
CPU模型大小
0
FPGA模型大小
0
可扩展性
0

OP5707XG

旗舰级实时仿真器

性能
0%
CPU模型大小
0%
FPGA模型大小
0%
可扩展性
0%

OP5033XG

强劲计算能力

性能
0%
CPU模型大小
0%
FPGA模型大小
0
可扩展性
0%

参数概览

仿真类型电磁暂态领域
标准步长电网解决方案: 5 – 100 μs
开关转换器分辨率: 200 ns – 2 μs
兼容建模环境HYPERSIM, Simulink®, Simscape Electrical™, PSCAD, PSS®E和EMTP®
最大可测实时电网规模9,000个三相结点(27000个结点)
最大可测非实时电网规模无限制

启动HYPERSIM


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下载HYPERSIM软件包:可在保证精度的条件下,在单独一台仿真器上实现数千条三相总线的实时仿真。
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资源中心

提供更多关于HYPERSIM的信息。您可以在资源中心搜索相关技术文档、报告和演示模型等。
 
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视频教程

观看HYPERSIM入门指南系列视频教程,了解如何在计算机上安装HYPERSIM、离线实时运行模型以及使用ScopeView的基本功能。
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技术支持

如需帮助,欢迎与我们的技术支持团队联系,或访问技术支持页面获取更多信息。
 
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HYPERSIM荣誉用户

OPAL-RT为德国亚琛工业大学(RWTH)提供最先进的MMC测试平台和集成服务。

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整合了OPAL-RT和RTDS实时仿真器的联合仿真项目。

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OPAL-RT为未来电网控制中心DynaGrid控制中心(DGCC)提供仿真平台。

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