
该公司
西门子能源-电网解决方案是西门子股份公司的业务部门,在提供先进的 FACTS(柔性交流输电系统)和 HVDC(高压直流)系统方面处于全球领先地位。这些技术对于将可再生能源并入电网以及确保全球电力传输的稳定性、灵活性和效率至关重要。
西门子能源专注于创新,在模块化多电平换流器 (MMC)的开发和验证方面处于领先地位,实现了高压电力的可靠远距离传输和跨国界传输。
挑战
FACTS 和 HVDC 系统在现代电网基础设施中发挥着举足轻重的作用,因此控制软件的质量至关重要。西门子能源需要
- 在全球各种输电项目中测试具有高可靠性和一致性的变流器控制软件
- 自动化 MMC 控制系统的 HIL 测试,加快开发速度并减少人为错误
- 将 HIL仿真 集成到 GitLab CI/CD 管道中,实现持续测试
- 仿真复杂的电气模型,时间步长小于 1 微秒,无需深厚的 FPGA 知识
- 保持灵活性,支持多种硬件配置和项目特定参数
确保控制固件的实时验证和及早发现性能问题是他们战略的关键目标。
OPAL-RT 解决方案
西门子能源与 OPAL-RT 合作开发了用于 MMC 控制验证的自动化 HIL 测试台:
- OPAL-RT 基于 FPGA 的 eHS 电力电子工具箱,无需复杂的 FPGA 开发即可亚微秒级执行 Simscape 专业电力系统模型
- RT-LAB 及其 Python API 可自动生成模型、测试序列和数据分析
- 直接从 MATLAB/Simulink 运行的灵活仿真 工作流程,保留了西门子能源的本地工具链
- 与 GitLab CI/CD 管道无缝集成,在每次代码提交或合并请求时都能执行测试
结果
- 快速部署与西门子能源公司 CI/CD 管道集成的全自动 HIL 测试台
- 测试系统能够持续验证新发布的软件,发现问题,并在实际情况下保持控制系统的性能。
- 每次控制软件更新后都会立即向开发人员提供反馈,从而提高开发速度和软件稳定性
- 使用 Linux 操作系统简化集成,与 Docker 兼容,为可扩展的测试环境铺平道路
- 可靠的跨内核执行时间监控,有助于及早发现和解决固件效率低下的问题
- 在项目特定变体和硬件配置中加强对 MMC 控制系统的验证