近年來,我國在可再生能源的利用上取得了突飛猛進的發(fā)展,特別是數(shù)兆瓦級的風力發(fā)電機已經(jīng)在多個大型風場實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,但是風本身具有很強的隨機性和不穩(wěn)定性,而風機發(fā)出的電能的功率由直接由風速來決定,因此,為了保障風力發(fā)電的安全、穩(wěn)定和高效,以及電能的質(zhì)量,必須對風機運轉(zhuǎn)和輸出的電能進行必要的調(diào)節(jié)和控制。
然而,各種控制器和控制策略的調(diào)試卻是一個比較難題。一方面風力發(fā)電現(xiàn)場的工況十分復雜和惡劣,設備的安裝和拆卸成本很高;另一方面,出于電網(wǎng)安全和規(guī)則的考慮,一些故障狀態(tài)不允許在實際的電網(wǎng)環(huán)境中測試。針對這個問題,eMEGAsim半實物實時仿真平臺為風力發(fā)電的研發(fā)和測試工程師提供了一個強大的測試工具,可以在現(xiàn)場安裝之前,有效地評估和論證變頻器控制器,透平控制器或者繼電保護設備的有效性和可靠性。
用戶可以基于為廣大電氣工程師熟悉的Matlab/Simulink/SimPowerSystem的開發(fā)環(huán)境和組件,輔以eMEGAsim獨特的時間戳器件(RT-Events/RT-Drive),搭建一個包括風力發(fā)電機,電網(wǎng),其他傳統(tǒng)能源發(fā)電設備和負載的全系統(tǒng)模型,然后通過,將電力系統(tǒng)中的一些測量量(如電壓和電流)通過高精度D/A板卡輸出給控制器作為控制參量,同時將控制器輸出的脈沖信號等帶時間戳的高速I/O板卡輸入給仿真系統(tǒng),從而形成一個半實物仿真的測試系統(tǒng)(Hardware-In-Loop)。
北京神州普惠作為eMEGAsim平臺在中國的指定代理商,在為客戶提供全面的軟硬件和系統(tǒng)集成產(chǎn)品解決方案同時,還針對客戶所在行業(yè)開發(fā)了大量示例模型和一些模型的模版,以及建模咨詢。例如,我們針對風力發(fā)電行業(yè),我們新近開發(fā)了雙饋風機與無限大電網(wǎng)并網(wǎng)模型和有風能發(fā)電的混合能源的傳輸級全電網(wǎng)(distribution networks)模型。我們還對比研究了最有效地將一個大模型合理分配到多個計 算結(jié)點上同步并行運算,在不加載I/O和外設的情形下,最小仿真步長可以達20us,而加載I/O后也可達到25us-30us這一級別。