基于FPGA-RTS的逆变器电磁瞬态特性分析

作     者：刘志恒 刘昊 孟晓凯 刘占强 冉宁 张照彦 LIU Zhiheng;LIU Hao;MENG Xiaokai;LIU Zhanqiang;RAN Ning;ZHANG Zhaoyan

作者机构：河北大学电子信息工程学院保定071002 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 国网山西省电力公司电力科学研究院太原032100 中国建筑一局(集团)有限公司华北公司天津300457 

基　　金：河北省教育厅项目(QN2019202) 河北大学校长基金(XZJJ201908) 河北大学一省一校专项基金(801260201232) 

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

年 卷 期：2020年第46卷第9期

页      码：3238-3244页

摘      要：为提高电力电子电磁瞬态仿真性能及算法收敛性,开发了一种基于FPGA-RTS的电磁瞬态仿真器,其采用改进的增强节点分析方法,将固定导纳矩阵节点方法与开关电导参数的最佳选择集成在一起,能够准确地再现电力电子设备中发生的电磁瞬态特征。仿真器应用高效的稀疏矩阵到矢量乘法器,可实现非常低的积分时间步长,基于自动化程序,以避免重新设计FPGA代码,直接将EMTP-RV中设计的电路原理图转换为相关的FPGA求解器。通过搭建高容量三相两电平逆变器模型,并进行硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)测试,对比分析FPGA-RTS实时仿真与EMTP-RV离线仿真结果,三相负载电流的HIL仿真结果与测量波形之间的误差为0.02(标幺值),完全满足实际工程应用,为分析配电网故障中的电磁瞬态特性提供一种有效方法。

主 题 词：三相两电平逆变器 电磁瞬变 FPGA-RTS 实时仿真 硬件在环测试 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20190911

馆 藏 号：203980184...