摘要：随着可再生能源的快速发展,电力系统设备类型越来越多,系统振荡特征越来越复杂,对电磁暂态仿真的精度和效率提出了更高要求。基于大规模集成电路设计中所使用的延迟插入法(LIM),提出了新能源电力系统的细粒度建模方法,并结合图形处理器(GPU)的资源优势,实现了算法的并行求解。所提方法将传统交流电网与电力电子设备进行解耦,并基于混合数值稳定性判据和局部截断误差的方法确定了各子系统的步长。然后,通过插值实现了新能源电力系统的多速率仿真。最后,基于GPU硬件平台,以含新能源接入的改进39节点系统为例验证了所提方法的精度,并以不同规模的新能源接入、不同仿真步长的组合验证了所提方法在仿真效率方面的优势。

摘要：在提出电力电子器件及其组合多时间尺度动力学表征需求的前提下,以目前常用的全控型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)为例,系统分析并归纳了目前在IGBT及其组合多时间尺度动力学表征研究方面的进展和成果,包括作为基础的大功率IGBT及其组合多时间尺度电热瞬态建模方法、基于模型的大功率IGBT模块失效量化表征方法以及用于辅助分析的IGBT组合多速率仿真方法。此外,介绍了基于IGBT多时间尺度模型的装置应用设计案例。从建模方法、可靠性评估、仿真手段以及应用设计四个方面系统全面地阐述了大功率IGBT及其组合多时间尺度的动力学表征方法,可为电力电子混杂系统的精确设计提供电力电子器件层面的理论和技术支撑。

摘要：介绍了一种制导炸弹弹道仿真系统的开发过程。主要分为两部分:一是建立了用于仿真的弹道计算模型,环境模型和制导控制模型;二是论述了系统开发的实现方法及相关技巧。首先,采用非线性变系数微分方程描述弹道计算模型;设计制导控制模型使得该弹道仿真系统具有较强的通用性;建立较为完整的环境模型,对目标点没有特别要求,可用于制导炸弹打击近程(远程)地面固定(移动)目标的仿真。其次,以Simulink构建弹道仿真系统,应用多速率仿真及Real-Time Workshop技术提高仿真速度。最后,给出制导炸弹的弹道仿真实例,表明模型可用。

摘要：激活负荷侧资源的需求响应(DR)潜力是目前智能电网的重要研究课题,但DR资源所具有的海量、多样和互动特点给实时仿真带来了巨大挑战。文中提出了一种集成大规模快速DR资源的智能电网数字实时协同仿真方法。首先,选择解耦点将包含DR资源的电网进行分区解耦,依据动态响应的不同进行多速率仿真。其次,设计了包含双向控制的接口算法以构成协同仿真。然后,分别分析了数字实时协同仿真在微网和高压电网中的典型应用,并采用RTDS和GridLAB-D给出了仿真系统的具体构成。最后,以大规模空调负荷为例验证了所提协同仿真方法的有效性,该方法可以利用通用计算机扩展现有数字实时仿真系统对大规模快速DR资源的仿真能力,具有良好的可扩展性与经济性。

摘要：为解决电压源换流器闭环控制实时仿真中计算效率和仿真精度难以兼顾、计算量大的问题,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、个人计算机(PC)架构的电力电子实时联合仿真方案。该方案为电力电子系统提供了一个多速率仿真平台。在该平台上,采用连续–离散模型分离法分割电压源换流器模型以及提取参数,采用开关函数法与状态空间法设计浮点型解算器,运用系统快速成型法快速建立仿真系统模型。对三相两电平逆变器闭环控制系统算例进行实时多速率仿真测试,FPGA以500 ns的仿真步长实现逆变器的高速解算,DSP以2μs的步长实现控制部分的低速仿真。结果表明:实时联合仿真比多速率离线仿真提速233倍,比单速率离线仿真提速991倍,且范式误差仅为1%,显著提高了仿真准确度与计算效率;且系统快速成型法采用自动代码生成技术,明显缩短了开发周期。

摘要：牵引控制单元(TCU)是城轨车辆牵引传动系统的核心部件。为实现TCU软件开发及升级过程的节能提效和有效验证,针对城轨车辆牵引传动系统的半实物仿真进行研究。根据电气拓扑结构,建立牵引变流器、异步电机及车体动力学仿真模型;考虑对仿真步长的不同需求,设计多速率仿真构架;结合网络模拟系统和自动化测试软件构建完整的半实物仿真系统;最后,利用自动化测试仿真结果与实际机组试验结果进行对比,从而验证该半实物仿真系统的有效性和正确性。