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产品名称:eMEGAsim

产品简介: eMEGAsim是一款基于Matlab/Simulink的实时仿真机,主要用于电力系统,特别是保护与控制系统的开发和测试。eMEGAsim能够精确仿真电网、电力电子系统中的电磁暂态,它被亚洲、北美、欧洲的众多高校、电力生产商应用于机车、飞机、船舶及电力系统的仿真与测试……

  • 产品概述
  • 功能特性
  • 系统组成
  • 产品应用

概要

  •     eMEGAsim是一款基于Matlab/Simulink的实时仿真机,主要用于电力系统,特别是保护与控制系统的开发和测试。
  •     eMEGAsim能够精确仿真电网、电力电子系统中的电磁暂态,它被亚洲、北美、欧洲的众多高校、电力生产商应用于机车、飞机、船舶及电力系统的仿真与测试。
  •     eMEGAsim是开放的结构体系,集成了英特尔高端多核处理器,MATLABSimulinkSimPowerSystems模型库,精确的解算器和通用的IO卡。
  •     基于Hydro-Québec 15年开发和验证经验的SimPowerSystem产品和模型
  •     SimPowerSystemHydro-Québec研究中心开发,由于SimPowerSystem使用方便,被广泛应用于模型的开发。eMEGAsim中的仿真模型可以完全用SimulinkSimPowerSystem来搭建。
  •     MMC仿真的全球领导者

    目前能够仿真257电平的变流器,6桥臂,每桥臂256个子模块,采用Xilinx公司的Virtex6 FPGA。用户若测试自己的控制器,可以使用仿真器自带的电容均衡算法,只需提供交流参考信号,当然,用户控制器也可以输出子模块的触发信号给仿真机。

    此外,FPGA模型是开放的,用户可以根据需要修改通信协议,仿真机与用户控制器可以通过光纤或导线连接。

    MMC仿真中,尽管每个子模块的开关频率较低,但子模块间触发脉冲的时间分辨率仍然很高,eMEGAsim能实现步长500ns以下的仿真。

    基于通用的计算机和操作系统实现实时仿真,是OPAL-RT开创性的工作,随着商用计算机技术的不断发展,及Virtex 7 FPGA的逐步采用,eMEGAsim的仿真性能将不断提高。

 

 

主要优势

 

加块研发周期

•SimulinkSimPowerSystem作为一种模型开发工具,很多高校都开设了相应课程,故节省了培训时间。

模型在实时运行过程中,可以在线调整其参数,而不需要重新编辑模型,节省了调试时间。

借助eMEGAsim,在WindowsLinux工作站上,可加速模型的离线运行,仿真时间从几小时减小到几分钟。

系统仿真在初步设计阶段即可开展,从而可以降低总的开发时间,成本和上市时间。

模型仿真与实物调试可以相互促进,加快总的开发进度。

 

开放的、可扩展的、高性价比的解决方案

     高性价比的可扩展系统eMEGAsim特别适于中小型电网的仿真,配备数核处理器和少数I/O,成本不高,但它可以很容易地扩展,实现对500三相母线电力系统的仿真,可以满足大多数的需求。对于含有数个FACT的系统,多端HVDC系统和MMC电力电子系统以及风电场系统,可以实现小步长的仿真。而这样的大型系统,若采用其他仿真器厂家的解决方案,通常是非常昂贵的。

eMEGAsim仿真机,配op5600op7000op4500几种机箱,通用的IO口,易于维护,方便使用。

 

开放的体系

      eMEGAsim开放的体系结构,并行处理能力,基于MatlabSimulink建模的特点及可扩展性,能够满足研究机构,高校和企业的需求,是模型开发和测试的理想选择。

 

卓越的性能 

      eMEGAsim多速率能力,可扩展性,集成了FPGAI / O卡,适于电力电子系统的实时仿真和控制系统的开发,能够实现步长250ns以下的实时仿真。

 

不断改进的技术方案,适合各行各业的各种应用

•SimPowerSystem被广泛用于汽车,航空航天,电力系统的模型开发,拥有众多用户。

•Hydro-QuébecMathWorks在不断完善SimPowerSystem模型,OPAL-RT则进行着实时仿真解算法的开发与优化。

由于采用了标准的PC处理器、Linux操作系统和商业货架式的硬件产品,eMEGAsim仿真平台在项目开发上有很强的可重用性。

 

系统组成

详尽的电力系统模型库

详尽的模型库,包含电机,架空电力传输线缆,负载,变压器等电力系统常见设备。

对电网及电力电子系统的高精度仿真 

OPAL-RT开发的ARTEMISSSN解算法,提高了仿真的精度和稳定性,能够以较大的步长仿真电力系统,且能获得足够的精度,此外,并行计算功能和特殊算法的采用,eMEGAsim能实现CPU10us以下,FPGA250ns以下步长的仿真,能以24个处理器,50us步长,实时运行500三相母线系统。

精确的潮流初始化 

eMEGAsim提供了精确的潮流初始化功能,能够对系统中各母线的电压初始角度和幅度精确计算。

精确的电压源变流器仿真 

eMEGAsim提供的插值算法,可以精确地仿真电压源变流器、晶闸管的发生在两个步长间的脉冲事件,能够仿真死区时间对系统的影响,尽管这个死区时间较仿真步长要小得多。

MMC变流器仿真 

eMEGAsim中包含基于晶闸管的LCC -HVDCFACTS模型。硬件在环仿真应用中,对桥臂子模块个数超过1000MMC-HVDC系统,可以在CPUFPGA上仿真。两台MMC仿真器带3000多个I/O的系统,已在用户现场进过验证,交付使用。

软件环境

MathWorks产品无缝连接 

eMEGAsim完全兼容MATLABSimulinkSimPowerSystems和其他一些用于建模、测试、和报告生成的商业软件。

在线调参 

用户可以很容易地修改和设定控制系统参数,基于SimulinkSimscape的模型,离线与在线状态下,都可以调整。

自动测试 

自动测试和优化可以通过TestStandPython脚本实现。

在线分析 

用户可以用SimulinkRTW的代码发生器,进行在线分析。仿真波形可以保存起来,进行分析和编辑。

ScopeView波形处理工具

ScopeView是一款数据采集和信号处理软件,用以对eMEGAsim仿真结果进行处理,作为可视化工具,亦可以在线显示仿真结果。ScopeView操作简单,使用方便。

基于LabVIEWTestDrive人机交互界面

通过TestDrive人机交互界面,可以显示仪表、刻度盘及其他虚拟仪器。

硬件平台

放的可扩展的架构

HVDCFACTS500三相总线的电力系统可在英特尔多核仿真机上运行。

目前每台仿真机标配12CPU32核的仿真机即将面世。

多台仿真机可通过DOLPHIN PCI Express 相连,实现20Gbits/s的高速通信。

 可扩展的模块化的硬件平台

eMEGAsim标配OP5600机箱,带256 I/O,非常方便与用户设备的对接,若系统中再添加OP7000设备,则可构成高端的CPU-FPGA联合仿真系统,仿真机提供了多样的I/O口,易于维护,方便使用。

FPGA仿真电力电子系统

OP7000采用Virtex 6 FPGA卡,可扩展到9块,能够以250ns步长仿真大规模电力电子系统,获得精确的仿真结果,这种能力对电压源变流器的仿真是非常有用的。FPGA仿真模型预先搭建,采用节点法解算,不需要VHDLC编程,使用方便。