HIL在可再生能源转换和储能系统中的应用

公司

阳光电源股份有限公司（股票代码：300274）创立于1997年，是全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，专注于太阳能、风能、储能、氢能、电动汽车等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务。阳光电源核心产品光伏逆变器已批量销往全球170个国家和地区，2023年逆变器出货量蝉联全球第一*。（*数据来源：S&P Global）

挑战

随着储能产业快速发展、电动汽车并网普及及电网升级改造推进，阳光电源亟需加快先进换流器与控制器解决方案的研发、验证及落地进程。项目核心挑战包括：

• 验证控制器在复杂实际工况下的运行性能；
• 缩短研发周期，突破物理测试的条件限制；
• 确保符合不断发展的电网规范，如 IEEE Std 1547.1-2020；
• 支持 BESS、PCS、PPC、EMS 和 BMS 系统的大规模 HIL 仿真。

OPAL-RT 解决方案

阳光电源与 OPAL-RT 展开合作，为其HIL仿真实验室配备了 20 余台搭载 RT-LAB 仿真软件的实时数字仿真器（含 OP5700 系列），联合打造了一套前沿的硬件在环测试平台，该平台可实现以下功能：

• 仿真全规模电厂、微电网及储能系统；
• 执行控制器硬件在环测试，开关频率高达60kHz；
• 利用RT-LAB的Python API，实现数百个测试用例的自动化夜间执行；
• • 通过标准工业协议（IEC104、Modbus-TCP、GOOSE、CAN）连接真实硬件控制器（PPC、BMS、PCS）；
• 执行黑启动仿真，在现场部署前完成功能验证。

成果

• 通过自动化和远程执行，节省50%的测试时间；
• 在部署前完成控制器性能的可靠验证；
• 在短短几天内即可顺利完成复杂系统的调试；
• 强化了模型验证能力，确保符合行业标准；
• 在高保真仿真场景中，加速 BMS、PCS、EMS 研发进程；
• 在快速发展的储能市场中获得竞争优势。

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