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产品名称:eFPGAsim

产品简介: eFPGAsim集成了高精度低通讯延迟的数字仿真器;为电力电子工程师提供了用于控制和保护系统开发和测试的HIL测试平台,简单易用,且具备微秒级以下步长仿真的能力。

  • 产品概述
  • 功能特性
  • 系统组成
  • 产品应用

产品特色:

 

易于使用:

通过使用eHS降低FPGA建模的准备和验证时间

无需VHDL编程技巧

 

最佳精度的测试性能:

仿真速度为模型离线仿真的100010000倍。

通过降低模型的计算步长到250ns,提高电力电子子系统的仿真精度

 

高效、可扩展的解决方案:

经济、可扩展的方案设计,既可以对小型但高速的、需要极少I/O通道的电力电子系统进行测试,也可以对大规模的、要求上万个分布式I/O的电力电子控制系统进行测试

 

各种应用领域的灵活解决方案:

eFPGAsim极其适用于对电力电子系统和电机仿真的可行性研究、保护和控制系统的开发和HIL仿真测试。

 

eFPGAsim相关的硬件设备:

OP4500:4核,kintex-FPGA

Op5600:其机箱提供了一个外形紧凑、经济实惠的平台,该平台包含一块virtex6 FPGA

Op7000 :通过多个FPGA来仿真复杂系统,不同FPGA之间通过5Gb/s的通讯线路来连接。

 

主要优势:


    缩短开发和上市时间,提升对系统的理解度。

 

    在线调参非常方便、快捷。也可以对FPGA电力电子模型的参数进行在线实时修改。

 

    加快离线仿真的速度。传统的单处理器仿真软件离线仿真复杂的电力电子系统往往需要花费几个小时,但使用eFPGAsim,只需10s就能完成。

 

 在设计周期的早期阶段,这么长的延迟抑制了参数的灵敏度和偶发事件分析,同时也会造成过多的使用模拟测试平台。

 

 基于FPGA的仿真器具有模拟测试台的速度和易于修改系统参数的灵活性。

 

 基于FPGA的仿真器可以用在可行性研究阶段,在全数字实时仿真的模式下,对电路拓扑和控制进行初步的设计,从而提升仿真速度。

 

 

功能特点:

 

减少测试控制系统的成本和时间,保护模拟测试平台。

 

    对于那些必须在模拟平台上完成的测试,可以通过eFPGAsim来进行准备,从而降低在模拟平台上的测试时间。通过仅在模拟平台上进行必需的测试降低模拟平台的测试时间,提升模拟平台的使用价值。由于传统的HIL仿真器延迟过大,所以必须使用模拟测试台进行多次测试。

   

    新一代的基于FPGA的数字仿真器,,可以把仿真延迟做到可以忽略的水平,实现极高的仿真精度和极低的仿真延迟。在一些工程项目里,基于PFGA的仿真器可以替代模拟测试平台,在试车时对关键的HIL测试结果进行验证。

    

    对于一些在模拟测试台上和试车时均无法完成的测试,使用eFPGAsim就能很好地实现,测试覆盖度也得到了提升。模拟测试台的损害风险被降到最小化

 

 执行并行开发和实时仿真测试,可以缩短开发周期,降低开发成本和上市时间

 

    可行性分析和前期的设计工作可以在仿真测试之前进行。

 

    测试计划的准备和测试执行可以由不同的保护和控制开发设计团队同时以离线或实时地方式进行。

 

    在前期验证、分析阶段进行的离线和实时仿真工作,同样也将拓展到调试和故障排除阶段。

 

降低模型开发和培训时间

 

         新的FPGA eHS节点解算器消除了对VHDL编程的依赖。因此使得系统工程师可以非常方便的通过使用SPS或者SPICE实现他们自己的电力电子变换器拓扑结构,SPS或者SPICE是很多大学都开设的课程。

 

    通过把基于FPGA的仿真结果和SPS或者SPICE的仿真结果进行比对,可以轻易地进行模型验证。

 

         FPGA上进行的数据计算可以每5ns记录一次,还可以设置抽样间隔,在标准的intel处理器上画出信号图形,用以与离线仿真进行比较。

 

    电路拓扑和电路参数可以在模型实时运行时进行修改,而且无需重新编译模型和重新生成FPGA bit stream。如此先进的功能可以显著降低模型开发和工程师培训的时间。

 

         Matlab和高级xilinx FPGA工具的使用,使得启用年轻工程师时可以减少一定的培训时间。

  

 

技术规格: 

         OPAL-RT提供了一套完整的电网实时数字仿真器。这些产品能够优化大型电网、FACTSHVDC、微网、风电场和工业系统的基频(ePHASORsim)和电磁瞬变(HYPERSIMeMEGAsim)仿真。也可用于设计和测试发电和配电系统。这个产品系列(包括eFPGAsim)可以实现对主干电网、船舶、火车、飞机等的高速电力电子系统的仿真。

 

 

eFPGAsim

性能

 

仿真步长

<1微秒

最大单相节点数量

<30

仿真模式

 

电磁现象仿真

Yes

相位与基频仿真

(仅正序)

---

分布式系统---单项(不均衡负载)

<1微秒

一个不断改进的、可重复使用的通用型解决方案 

 

         庞大的用户群--OPAL-RT不断地同知名的电力电子厂商及院校合作开发实时并行仿真的FPGA模型和解算器。这样可以保证模型库得到持续性地更新和扩充,并可以实现同汽车、航空航天、交通运输、工业、以及公用事业领域的用户进行分享。

 

    通过使用基于标准的PC电脑处理器、XILINX fpgaLinux操作系统和COTS硬件的解决方案,使得平台和模型可以重复利用。

典型应用领域

应用类型

大型输、配电系统

保护和控制系统HIL测试

超高速AC/DC变换器

快速控制原型(RCP

FACTSHVDC MMC控制器)

传统的HVDCFACTS系统

新的功率转换控制算法和拓扑结构的开发

基于MMCHVDCFACTS

SCADA系统测试和电网控制开发

海上风电场

 

HVDC电网

 

轮船和飞行器

 

智能电网

 

微网