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AppSIM半实物实时仿真系统在风力发电行业的应用

  近年来,我国在可再生能源的利用上取得了突飞猛进的发展,特别是数兆瓦级的风力发电机已经在多个大型风场实现并网发电,但是风本身具有很强的随机性和不稳定性,而风机发出的电能的功率由直接由风速来决定,因此,为了保障风力发电的安全、稳定和高效,以及电能的质量,必须对风机运转和输出的电能进行必要的调节和控制。

  然而,各种控制器和控制策略的调试却是一个比较难题。一方面风力发电现场的工况十分复杂和恶劣,设备的安装和拆卸成本很高;另一方面,出于电网安全和规则的考虑,一些故障状态不允许在实际的电网环境中测试。针对这个问题,AppSIM半实物实时仿真平台为风力发电的研发和测试工程师提供了一个强大的测试工具,可以在现场安装之前,有效地评估和论证变频器控制器,透平控制器或者继电保护设备的有效性和可靠性。

  用户可以基于为广大电气工程师熟悉的Matlab/Simulink/SimPowerSystem的开发环境和组件,搭建一个包括风力发电机,电网,其他传统能源发电设备和负载的全系统模型,然后通过,将电力系统中的一些测量量(如电压和电流)通过高精度D/A板卡输出给控制器作为控制参量,同时将控制器输出的脉冲信号等带时间戳的高速I/O板卡输入给仿真系统,从而形成一个半实物仿真的测试系统(Hardware-In-Loop)。

  AppSim实时半实物仿真平台,集成了Matlab/Simulink软件,支持多种CPU、DSP以及FPGA等硬件的快速原型开发系统,为用户提供了一个从算法仿真到硬件实现的系统级开发方案,并提供模型级调试、软硬件协同仿真、工程成果在线验收与共享等多种开发功能和管理机制。
 

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