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
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 三相两电平逆变器 电磁瞬变 FPGA-RTS 实时仿真 硬件在环测试
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 大功率电力电子与智能输配电|High-power Electrical Electronics and Intelligent Transmission and Distribution
• 页码范围: 3238-3244
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20190911

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.