
OPAL-RT 在 HYPERSIM® 上推出纳秒级电力电子求解器
OPAL-RT 为 PES 和 CIGRE 推出两款新产品2018的两个新产品:我们在HYPERSIM上的纳秒级电力电子求解器eHS,以及我们的首个云产品HYPERSIM on Demand,用于在我们的首发平台上实现全功能 EMT仿真 ,然后再转入实时。
(即将发表的博文将介绍HYPERSIM 需求,敬请关注!)。
我们采访了仿真 专家 王伟华我们采访了 OPAL-RT 研发机构的专家王伟华先生,他是我们亚洲销售办事处的重要联系人,他向我们介绍了 OPAL-RT 和市场对新的电力电子产品HYPERSIM 感到兴奋的原因。 HYPERSIM介绍。
采访者(IV):
"卫华,很高兴见到你。你的名字在在 研发对话中.那么:您能 能简短地,请,是什么 这次推出的新产品有什么令人兴奋之处?"
卫华(WH):
"我们刚刚在HYPERSIM 上推出了 eHS,这使得HYPERSIM 不再仅仅是一个实时电力系统模拟器。HYPERSIM 已经非常强大,具有可扩展性和多功能性,是市场上的佼佼者。因此,它只会让一件伟大的事情变得更好--现在它还能进行实时电力电子模拟。在过去几年中,我们看到越来越多的电力系统在中低电压级别配备了电力换流器 。因此,当 我们在考虑用于可再生能源的换流器 时,可以考虑 微型例如,当我们考虑用于可再生能源、微电网或高压直流输电的电力换流器时,所有这些情况都能受益于更快的电力电子仿真"。
四:"FPGA仿真 究竟如何帮助我们的客户?"
WH:"正如我刚才所说,首先,我们看到电力系统中采用了更多的电力电子器件。与此同时,换流器的开关频率也越来越高,而这些高速开关市场活动 已经超出了单纯 CPU 平台的仿真 能力。我们已经有了电力电子 仿真 仿真 FPGA我们的 目录 (称为 eHSOPAL-RT 客户称为 eHS)。核心优势 现在,我们已将这一核心优势引入HYPERSIM,真正实现了两全其美。HYPERSIM通过FPGA(以及现有的CPU)的增强,现在可以以惊人的时间精度来仿真 高频现象,从而实现电气精度--而所有这些都是在真正的超大型电力系统的背景下实现的。
"因此,我认为我们的新老客户都会对这些突破感到兴奋。此外,还有可用性、界面和工作流程方面的改进。新的原理图编辑器消除了对第三方建模软件的需求。HYPERSIM 集所有必要工具于一身,如:报告生成、 自动任务分割,以使用所有 核核、a具有内置分析功能的高级数字量程、API API以及更多所有这些都适用于实时 HIL 和测试自动化、电力电子/电力系统等。一切尽在HYPERSIM 套件中。
"以前,如果我们要模拟一个大型高速电力系统/电力电子环境,我们必须与 MATLAB 接口,我们至少有三个文件、两个环境和两个实时仿真器。现在我们只需要一个HYPERSIM 项目、一个环境 和 一个模拟器。以前我们共同仿真时,必须有 eHS在 RT-LAB和HYPERSIM 分别运行,我们会用脚本启动运行,我们有一些技巧--它是有效的,但这是一个复杂的变通方法。而现在,我们可以说是把所有东西都装在了一个盒子里"。
IV:"Weihua,你能举个真实的例子吗? eHS将我们的纳秒电力电子HYPERSIM器移植到我们的首创平台上的实际例子-为我们的客户实现了以前无法实现的目标?
WH:"我们现在可以仿真 从直流到 100 千赫,我们还可以仿真 发电、输电,几乎整个电力系统的架构,从最低的家庭到最高的750 千伏 或超过 1,000 千伏;HYPERSIM 与 eHS极大地扩展了我们能够仿真的范围"。
"以前,HYPERSIM中的电力电子解决方案一般都不明确,而HYPERSIM一直是电力系统的优秀工具。它对成熟的 LCC 和第一代 HVDC换流器也没有问题。但对于较新的拓扑结构,例如基于 VSC 的新型换流器,我们还没有明确的解决方案。我们要么使用从高层次角度来看已经足够的普通模型(包括 PQ 和一般动态模型),要么为 MMC换流器等要求更高的项目定制解决方案......"
"......但我们无法仿真 谐波放大或谐波穿透。因此,当我们研究可再生能源与传统电力系统对接的复杂动态时,解决方案很好,但并不完美。随着 eHS的推进,我们将大大加强这一部分。要知道,我们已经通过 eHS求解器--这是六年前的一个重大突破--当时,还没有人考虑过在 FPGA 上模拟功率电路。它得到了很多客户的认可,但由于以前的限制,当人们想同时仿真 可再生能源和庞大的电力系统时,我们不得不依赖 MATLAB 编译器,而它过去和现在都是 慢得惊人 慢与HYPERSIM."
"当客户有这些特殊需求时 特殊需求时过去,他们必须在 MATLAB 中的 eHS 模型和HYPERSIM 中的电力系统之间进行协同仿真,两者之间通过光纤连接。-工作流程不是很好,但我们正在做,但工作流程需要根据具体情况进行定制。我们必须考虑许多问题,例如软件版本之间的不兼容性和光纤链路上的延迟。"
IV:"您认为 将将 FPGA仿真 引入HYPERSIM 对该产品有何意义??"
WH:"我们在HYPERSIM 中引入纳秒电力电子求解器的目的是为了满足日益增长的受众和行业需求:所有可再生能源技术、所有电力系统和电力电子用户。现在,我们有了另一种更适合电力电子仿真处理器仿真FPGA。我们可以利用 FPGA 节省大量资源,提高速度,然后使用 CPU 处理交流或较慢动态系统的仿真 。这样,我们就扩大了我们的技能基础、优势、资源使用率以及可扩展性。同时,我们用一个更强大、更通用的平台取代了大量的手工或定制工作,而这个平台完全符合目前市场的需求。对客户来说,这确实是一个双赢的局面。
"FPGA 本身代表了 OPAL-RT 产品集成的另一个层次。在我们的整个产品线中,我们拥有强大的世界级产品,它们各自满足不同的需求。从历史上看,每个应用都在做一件事 非常做得很好。而现在,我们看到所有的优势都融合在一起,显示出我们对更多样化、要求更高的客户的承诺。我们将以前的优势与现在的新优势相结合,推出了一些令人兴奋的混合产品。"
IV:"最后,您认为这种产品和平台创新意味着什么?s对行业意味着什么?
WH:"电力系统行业的发展显然与其他行业一样。在 1960 年代,没有多少直流电,一切都是交流电。到了 1960s和 20 世纪 70 年代初,传统的 HVDC 系统进入了人们的视野,而HYPERSIM 出现 就是在这一背景下产生的。HYPERSIM 就是在这一背景下产生的。显然,从那时起,HYPERSIM 一直在不断发展。"
"但自从本世纪--21 世纪--开始以来世纪我们看到了令人兴奋的新能源、可再生能源和不断发展的能源。在今年之前,还没有任何一个完整的解决方案能够非常精确地仿真 当前所有的电力系统--没有任何一个完美的工具,能够进行大规模的模拟。虽然有定制的解决方案,但在更高速度、更大规模的网络中,没有任何交钥匙或实用的解决方案。我们的竞争对手都比我们更晚开始在 FPGA 上开发求解器,因此从这个意义上讲,我们拥有巨大的领先优势。现在,我们发现自己在电力电子方面拥有深厚的知识,在市场上无与伦比。而且 eHS在HYPERSIM 上取得了突破性进展 和 速度上的突破应对当今和未来的挑战。."
四:"卫华,很高兴与你交谈,感谢你抽出时间。这里分享了一些非常有价值的见解,再次感谢。"
关于受访者:
王伟华1982 年出生于中国北京。2007 年获得加拿大新不伦瑞克大学理学硕士学位。他于 2009 年加入OPAL-RT technologies 公司,目前担任仿真 专家和亚太技术中心首席代表。
自 2010 年以来,魏华一直从事多介质电容器实时模型的开发工作。在过去五年中,他开发并调试了八个 VSC-HVDC 硬件在环测试台 。他还参与或指导了中国所有五个使用 OPAL-RT仿真器的 MMC 项目的实时仿真器 控制和保护系统的工厂验收测试:2011年在南汇,2013年在南澳和舟山,2015年在厦门和芦溪。目前,他正参与中国电力科学研究院的一个项目,建设中国国家电网最大的 HIL测试台之一,以仿真 中国国家电网的主干网,其中包括超过 18 条基于 LCC 或 VSC 的高压直流链路。
他的研究领域包括基于 VSC 的 HVDC 系统的实时仿真 、直流配电 网络和智能电网,以及复杂的中压驱动。