基于FPGA的双馈风力发电机定转子解耦数字镜像超实时仿真

作     者：陈厚合 杨政 叶华 裴玮 KAI Strunz CHEN Houhe;YANG Zheng;YE Hua;PEI Wei;KAI Strunz

作者机构：东北电力大学电气工程学院吉林132012 中国科学院电工研究所北京100190 柏林工业大学柏林10587 

基　　金：国家自然科学基金(52177123 52077028) 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2023年第49卷第5期

页      码：1819-1830页

摘      要：为实现双馈风力发电机(doubly fed wind generator,DFIG)大规模实时仿真,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)的DFIG数字镜像IP核。并提出面向异步机定子与转子“T型”等效电路解耦的虚拟电容等效法,在此基础上提出DFIG内部各组件并行算法,最后构建DFIG-IP。通过流水线优化设计,完成基于FPGA的DFIG-IP在4种工况下计算精度与计算速度的实验验证。研究结果表明:该文所提方法降低DFIG异步机求解模块所需FPGA资源约77%;基于FPGA设计的DFIG-IP在500 MHz时钟频率下,超实时加速度比可达27.8,单个DFIG-IP占用ZCU106资源不超过20%;所提方法能够满足DFIG并网系统实时仿真在精度与速度上的要求。研究结果可为含大量新能源并网系统的电磁暂态仿真加速研究提供参考。

主 题 词：现场可编程逻辑阵列(FPGA) 虚拟电容等效 并行计算 双馈风力发电机 超实时仿真 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20221761

馆 藏 号：203122185...