
由于开关频率高且拓扑结构复杂多样,电力电子系统(换流器 )的实时电磁瞬态仿真(仿真 )具有较高难度。此外,电力电子系统通常存在数值刚性问题,需要采用较小的离散步长和隐式积分方法来确保稳定性和快速收敛。本报告为商用实时仿真软件(仿真器 )提供了一种新的求解器架构,该架构将事件驱动框架与基于指数积分器的数值积分技术相结合。 通过估算开关市场活动 并进行适当同步,与传统实时仿真器中采用的超细步长相比,该方法能够实现较大的离散化步长。通过减少计算点的总数,整体仿真 效率得到了显著提升。所提出的算法在保持完全数值稳定性的同时,能够高效处理可变步长。 该求解器能有效捕捉电气网络的特征结构,并可在极高刚度的电路中适应较大的步长。所提出的技术得益于OPAL-RT的实时基础设施。OPAL-RT技术被用于编程实时求解器算法,以及硬件在环测试的接口控制。使用OPAL-RT硬件可加速研究进程,为未来的创新腾出更多时间。 本项目的成果可通过提升现有测试平台的计算能力,优化未来的实时仿真器 ;或减少未来仿真器 所需的硬件数量。该研究由不列颠哥伦比亚大学奥肯纳根分校工程学院的王立伟博士领导的研究团队完成。