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基于CPU-FPGA异构平台的虚拟同步并网逆变器实时仿真算法设计
被引量：
17
1
作者
吴盼
汪可友
+1 位作者
徐晋
李国杰
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2020年第14期85-94,共10页
随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同...
随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的CPU-FPGA异构计算平台。其中,FPGA电路部分采用优化EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)流程实现,综合利用恒导纳开关建模、支路拆分并行处理及矩阵化流程计算来优化仿真实时性能。CPU控制部分采用虚拟同步控制,并设计了与FPGA异步通信的数据交互接口。最后,针对该并网逆变器系统进行小步长实时仿真,与Simulink离线仿真结果相对比,同时分析平台实时性能与FPGA上资源消耗,验证了基于所提平台实现虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的准确性与有效性。
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关键词
并网逆变器系统
实时
仿真
虚拟同步控制
电磁暂态仿真算法
现场可编程门阵列
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职称材料
题名
基于CPU-FPGA异构平台的虚拟同步并网逆变器实时仿真算法设计
被引量：
17
1
作者
吴盼
汪可友
徐晋
李国杰
机构
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
出处
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2020年第14期85-94,共10页
基金
国家自然科学基金项目资助(51877133)。
文摘
随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的CPU-FPGA异构计算平台。其中,FPGA电路部分采用优化EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)流程实现,综合利用恒导纳开关建模、支路拆分并行处理及矩阵化流程计算来优化仿真实时性能。CPU控制部分采用虚拟同步控制,并设计了与FPGA异步通信的数据交互接口。最后,针对该并网逆变器系统进行小步长实时仿真,与Simulink离线仿真结果相对比,同时分析平台实时性能与FPGA上资源消耗,验证了基于所提平台实现虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的准确性与有效性。
关键词
并网逆变器系统
实时
仿真
虚拟同步控制
电磁暂态仿真算法
现场可编程门阵列
Keywords
grid-connected inverter system
real-time simulation
virtual synchronization control
electromagnetic transient simulation algorithm
field programmable gate array
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CPU-FPGA异构平台的虚拟同步并网逆变器实时仿真算法设计
吴盼
汪可友
徐晋
李国杰
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2020
17
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