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eMEGAsim微网电力实时仿真测试解决方案
2013年7月13日    评论:    分享:

    来源:上海科梁信息工程有限公司

      鉴于微网系统的复杂性,无论是研究其与大电网系相互作用的机理,还是研究在各种扰动下的复杂动态行为,无论是研究其保护与控制问题,还是研究其规划设计问题,都需要有强有力的仿真手段,需要构建兼容微网分析的配电系统仿真实验平台。

    eMEGAsim是加拿大Opal-RT公司专门研发的电力系统实时仿真器, Opal-RT始终以解决电力系统发展中遇到的实际问题为产品的演化方向。针对电力电子技术的大量应用及国内外智能电网、微电网迅速发展对仿真技术提出的新要求,Opal-RT针对性的研发了eMEGAsim电力系统实时仿真器,该系统不仅能够完成常规电力系统的所有数值仿真与测试,还特别适合用于分布式发电、储能、微电网正是这样的典型应用。对电力电子在电力系统中的应用的研发及测试,

eMEGAsim微网电力实时仿真测试解决方案

    研究领域:
 
    ·微网运行特性及高渗透率下与大电网相互作用机理;

    ·含微网新型配电系统的规划理论与方法;
 
    ·微网及含微网配电系统的保护与控制;
 
    ·微网并网控制及微网中多分布式电源协调控制;
 
    ·微网及含微网的配电系统的电能质量分析与控制;
 
    ·分布式发电功能微网系统综合仿真
 
    ·微网经济运行理论与能量优化管理方法;
 
    ·分布式储能对微网安全稳定运行的作用机理;
 
   功能:
 
    ·全数字仿真——eMAGAsim对微网系统全系统进行数字模拟,加速仿真分析;
 
    ·快速控制原型(Rapid Prototype Controller,RCP)——eMAGAsim作为微网变流控制器及微网控制器对实际微网系统进行控制;
 
    ·控制器硬件在环测试(Hardware in the Loop,HIL)——eMAGAsim模拟电力系统及电力电子主电路,为控制器功能测试提供虚拟环境;
 
    ·功率硬件在环测试(Power Hardware in the loop,PHIL)——eMAGAsim模拟主电网,实际控制器与功率部分通过四象限功放共同并入“虚拟电网”,对实际装置的并网效果进行验证;
 
    ·支持Goose, IEC61850协议,数据可导出为Comtrade格式;
 
    ·仿真规模大,单仿真机箱(Rack)仿真节点达675个,并可组成集群,且CPU主频及多核数目更新遵循“摩尔定律”;
 
    ·自动测试功能,能实现嵌入式软件的自动化测试,包括测试管理与测试报告自动生成。

eMEGAsim微网电力实时仿真测试解决方案

     应用范围:
 
    ·可完成对微电网系统的实时解算;特别适合对含有大量电力电子器件及大量I/O的分布式发电储能系统进行数字仿真及控制保护装备测试。例如风电光伏等分布式发电、蓄电池超级电容等分布式储能,交直流微电网等多项智能配电技术的关键工程化难题研究。包括:
 
    ·各种分布式发电
 
    ·风力发电(WTB)
 
    ·光伏发电(PV)
 
    ·微型燃气轮机(MTG)
 
    ·生物质能发电(BE)
 
    ·燃料电池发电(FC)
 
    ·柴油机发电
 
    ·冷热电联产(CHP)
 
    ·储能
 
    ·抽水储能
 
    ·蓄电池
 
    ·超级电容
 
    ·飞轮储能
 
    ·压缩空气储能(CAES)
 
    ·超导磁储能(SMES)
 
    ·微电网
 
    ·直流微网
 
    ·交流微网
 
    ·交直流混合微网
 
    系统配置
 
    ·OP5600实时仿真器 Intel i7 3.3GHz主频,12核CPU;
 
    ·Xilinx Virtex6/SPARTANT3 FPGA;
 
    ·多机并行支持:基于PCI-E总线实现处理器互联,可组成12~72核的大规模仿真机集群,全双工通讯,带宽20Gb/s,1~2μs低延迟;
 
    ·RT-LAB10.x实时仿真管理软件;
 
    ·RTeGRID : 电力系统专用模型库与解算器;
 
    ·Scopeview :图形化数据监控与分析软件。
 
    ·四象限功率放大器(Four quadrant amplifier);
 
    关键特性
 
    ·无长距离传输线路实现“自然解耦”时,通过SSN算法可自动将模型分配到多个CPU运行,无需强制解耦等影响精度的措施;
 
    ·结合Intel 多核处理器与Xilinx FPGA的超强计算能力,保证复杂系统的实时仿真精度(在Intel多核处理器上步长可达10us,FPGA片上仿真步长可达250ns;
 
    ·基于PCI-E技术的I/O扩展,I/O通道数理论上无上限,适合大规模系统的半实物仿真。(当前应用中已实现3300个同步I/O)

eMEGAsim微网电力实时仿真测试解决方案

    电力系统专用模型库
 
    ·基于Simulink/SimPowerSystemS及EMTP-RV的电力系统模型库:
 
    ·常规电力系统模型库;
 
    ·风电、光伏等新能源发电机储能模型库(风电、光伏、蓄电池等);
 
    ·各种精确的交流架空线及直流电缆等输电线路模型;
 
    ·电力电子算法及能量变换装置模型库(2电平、3电平、多电平、级联、MMC等);
 
    ·静动态负荷模型;
 
    ·刀闸、断路器、接地装置、变压器模型库;
 
    ·柔性直流输电VSC-HVDC
 
    ·无功补偿模型
 
    一站式技术咨询服务
 
    ·整体解决方案咨询:基于多年来在电力系统仿真领域的工程经验,我们可以为您提供整体仿真系统方案设计及技术咨询
 
    ·系统建模:各种分布式发电、储能模型的建立,微网控制保护策略的设计优化
 
    ·现场调试:具有丰富经验的工程技术团队将为您提供一流的现场服务。
 
    ·培训:资深工程师为您提供最深入的培训,与您分享来自一线的工程经验。

标签:eMEGAsim微网电力工业
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