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产品名称:HYPERSIM

产品简介: HYPERSIM基于世界知名的电力系统仿真实验室魁北克水电(Hydro-Quebec)研发中心多年来对于世界上最复杂输电系统的研究开发和验证,依托开放的结构、高速并行处理和模块可升级性来提供标准实时仿真测试服务,并提供了高精度、参数易于配置的电气模型及软硬件设备,解决了众多世界领先的电力领域前沿问题研究。目前,HYPERSIM已迅速成为超大型电力系统的仿真测试首选解决方案。

  • 产品概述
  • 功能特性
  • 系统组成
  • 产品应用

概述 

HYPERSIM基于世界知名的电力系统仿真实验室魁北克水电(Hydro-Quebec)研发中心多年来对于世界上最复杂输电系统的研究开发和验证,依托开放的结构、高速并行处理和模块可升级性来提供标准实时仿真测试服务,并提供了高精度、参数易于配置的电气模型及软硬件设备,解决了众多世界领先的电力领域前沿问题研究。目前,HYPERSIM已迅速成为超大型电力系统的仿真测试首选解决方案。

HYPERSIM是目前唯一有能力实现10000+节点仿真分析的超大型电力系统电磁暂态实时仿真测试系统。该系统以灵活和直观的特性为测试提速,针对电力公司、研发中心和设备制造商不断升级的需求而被广泛应用于出厂检测、系统集成测试以及研发工作和投产试验。

 

系统组成 
HYPERSIM包括硬件和软件两大部分,该系统既可以利用Unix工作站进行单处理器或多处理器的离线仿真,也可以通过OPAL-RT公司的OP5600系列仿真主机进行实时仿真。可以应用在:控制器测试、保护设备测试、HVDC与FACTS系统相互影响的研究等。具有以下的特征:
 一、丰富的电力系统和电力电子模块库
     发电机、电动机、变压器、传输线、配电线以及负载等电力系统常见设备,电力电子  器件、电压/电流传感器,Virtual IED与继电器等
 二、支持与Matlab/SIMULINK/SPS的接口 
 三、支持用户编写的C代码/库
 四、可以导入EMTP-RV的电网数据
 
 

 

 

 

 

 

 

 

软件部分
HYPERSIM电力系统实时仿真的软件部分包括HYPERSIM、ScopeView与TestView三个部分。各部分的具体功能特性如下:
■ Hypersim建模环境 
编辑模式:用户可以搭建电网模型,配置元件参数。 
仿真模式:用户可以添加测量点,设置实时或者离线仿真模式,Map Task自动任务分配,仿真开始与结束控制,在线调参等。 
HYPERSIM提供了精确的潮流分析模块,根据功率/电压基准值,建立起电力系统的稳态条件,自动初始化电力系统。 
先进的插值技术,使用户能够精确仿真两个时间步长之间出现的阀触发,避免无规律振荡的出现。 
■ ScopeView在线监控与数据分析软件 
ScopeView是一种数据采集和信号处理软件,用于对HYPERSIM的仿真结果实现可视化分析。能够导入来自EMTP-RV,MATLAB与Comtrade的数据;具有先进的运算后处理能力,例如计算最大/最小值,平均值,FFT,谐波分析等;可以生成测试报告。
■ TestView自动测试软件
  

   1、允许用户编写自动测试用例,并且执行测试;

   2、进行数千次的数据统计、随机蒙特卡罗试验、昼夜连续测试等;

   3、按标准格式存储仿真数据,并用于离线分析。 

 
硬件部分 
HYPERSIM标准的硬件平台是配有10到2560个核的计算机系统。由于采用了最新的intel技术,使HYPERSIM成为适用于数千条三相母线的大规模电力系统测试的实时系统。 另外,根据客户需求定制的计算机和通信板,为提高仿真能力提供了有竞争力的解决方案。
 
■ OP5600实时仿真主机

 

 

1、12个核 3.46 GHz,Xilinx FPGA (Spartan 3 或者Virtex 6),

    实时操作系统(Linux Redhat)以及强大的 I/O处理能力;

2、最多128 路模拟I/O或256路数字I/O或两者都有;

3、借助DB37与外部设备连接;

4、前面板上的I/O监控;

5、最多4个 PCI 插槽;

6、支持第三方I/O通信协议IEC61850,UDP/IP, CAN, ARINC,

 

 

 

■ OP7000实时仿真主机

 

 

1、6U机箱,可插入多块Virtex 6 FPGA卡;

2、内嵌I/O扩展卡;

3、SFP通讯接口,支持最大5Gbps光纤通讯。

 

 ■ OP7020实时仿真主机

 

 

1、3U机箱,包含一块Virtex 7 FPGA卡;

2、PCIe×4(20Gbps)通讯接口。

 

 

 

HYPERSIM软件也能够与OP7000机箱以及I/O系统实现集成,可以使用多块FPGA板卡,以微秒级的步长对电压源变换器进行高精度的仿真。

 

 

HYPERSIM电力系统实时仿真系统

 

 

 

 

 

 

 

 
如上图是一个典型的HYPERSIM电力系统实时仿真系统,包括2台OP5600实时仿真机和1台OP7000(FPGA)仿真机,并可选配OP7020(FPGA)仿真机,扩展4台4核OP4500仿真机。系统通过OP7000仿真机远程I/O接口,与用户的控制保护装置进行对接,利用SFP高速光纤进行通讯,以保证系统的实时性,用户可通过用户工作站对系统进行实时监测。
 

应用领域