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 "使用遠(yuǎn)寬能源提供的高準(zhǔn)確性、簡單易用、數(shù)據(jù)后處理功能完備的半實物仿真平臺，我們能夠做很多傳統(tǒng)測試方法無法完成或效率較低的如高低穿測試、并網(wǎng)測試、軟件新功能驗證等實驗。通過引入遠(yuǎn)寬能源的HIL平臺，相比于傳統(tǒng)測試方法，我們的測試效率提高了大概10倍，針對一些需要重復(fù)測試獲得數(shù)據(jù)的實驗，半實物仿真平臺提供了迅速、大量的測試數(shù)據(jù)支持。期望以后能引入遠(yuǎn)寬能源的自動化測試功能，進(jìn)一步獲得測試效率的提高！另外很值得一提的是遠(yuǎn)寬能源的技術(shù)支持服務(wù)，售后響應(yīng)特別及時，能協(xié)助我們解決HIL平臺在電力電子領(lǐng)域應(yīng)用中的諸多問題。"

——禾望電氣仿真研究部

項目簡介

深圳市禾望電氣股份有限公司（如下稱禾望電氣）成立于2007年，是一家專注于新能源與電氣傳動領(lǐng)域，從事風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)品、光伏發(fā)電產(chǎn)品、工業(yè)傳動產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的高新技術(shù)企業(yè)?，F(xiàn)已成為國內(nèi)新能源領(lǐng)域最具競爭力的電氣企業(yè)之一，是中國風(fēng)電變流器龍頭企業(yè)、光伏逆變器TOP10企業(yè)。

作為新能源領(lǐng)域的技術(shù)引領(lǐng)與推動者，禾望電氣擁有高質(zhì)量的核心技術(shù)研發(fā)隊伍，不斷實現(xiàn)高精尖技術(shù)突破。其中，仿真研究部以提高研發(fā)測試效率、優(yōu)化仿真平臺為目標(biāo)，不斷挖掘新技術(shù)新產(chǎn)品，在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)寬能源作為仿真平臺研發(fā)的國內(nèi)領(lǐng)頭企業(yè)，無論在技術(shù)水平還是服務(wù)能力上均符合公司的要求，從而將遠(yuǎn)寬能源HIL平臺引入到禾望電氣產(chǎn)品研發(fā)測試的流程中。

項目挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)的開發(fā)流程中，從離線模型代碼的開發(fā)至整機(jī)實物測試的跨度較大。在測試過程中由于整機(jī)實物與離線模型的采樣延時不一致，且離線仿真為提高模型運行速度，多采用平均值建模方式，紋波不能真實反映出來，測試結(jié)果通常會差異較大，整體調(diào)試?yán)щy；在對控制器測試時，傳統(tǒng)測試方式使用單一信號源進(jìn)行開環(huán)邏輯測試，測試覆蓋面窄，且不適宜驗證系統(tǒng)整體性；對于大功率場景的測試，為保證安全，所需設(shè)備實驗條件要求高，需要多人協(xié)助費時費力；且整機(jī)實物測試在進(jìn)行故障測試后難以馬上恢復(fù)進(jìn)行再次測試，工程師想要獲得多組實驗數(shù)據(jù)較為費時。


解決方案

基于用戶面臨的如上測試難題，遠(yuǎn)寬能源為其提出半實物仿真測試解決方案，采用HIL半實物仿真平臺測試模型代碼，接入真實控制器到測試系統(tǒng)中，實現(xiàn)“離線模型驗證”-“半實物測試”-“整機(jī)實物測試”的流程；通過豐富的IO接口，實現(xiàn)控制器的閉環(huán)完整測試；HIL半實物仿真平臺使用便捷，工程師經(jīng)過學(xué)習(xí)可迅速掌握半實物測試方法；且通過快速修改拓?fù)鋮?shù)和自行搭建的CPU模型，短時間內(nèi)即可完成多次重復(fù)測試，迅速獲得實驗數(shù)據(jù)。

在用戶實際的大功率風(fēng)機(jī)并網(wǎng)應(yīng)用中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包含網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)變流器，變流器的開關(guān)頻率通常在數(shù)千赫茲不等?；贑PU的仿真方案，仿真步長通常在20微秒到100微秒不等，在CPU中仿真電力電子變換器的細(xì)節(jié)模型很難準(zhǔn)確分辨PWM的占空比，仿真誤差較大，且在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)應(yīng)用中，需要對變流器進(jìn)行阻抗分析測試以獲得傳遞函數(shù)的頻譜曲線，延時作為傳遞函數(shù)重要的組成部分，更準(zhǔn)確的延時能夠幫助測得更精準(zhǔn)的曲線結(jié)果，因此還需要小步長仿真來滿足用戶應(yīng)用低延時的仿真要求。除了電力電子部分，整個機(jī)組也會包含轉(zhuǎn)矩模型、摩擦系數(shù)等數(shù)學(xué)模型，這部分模型不直接接觸電力電子開關(guān)，所需仿真步長要求不高，可以在CPU中以大步長仿真。綜合考慮，系統(tǒng)不僅需要基于CPU的大步長仿真，還應(yīng)包括基于FPGA的小步長仿真以準(zhǔn)確仿真電力電子變換器。

最終，遠(yuǎn)寬能源為用戶提供基于MT 6040的CPU和FPGA大小步長聯(lián)合仿真方案，不僅能夠以1us步長仿真電力電子變換器（在FPGA上運行機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器及電機(jī)），還能仿真用戶自定義的低速（50us）數(shù)學(xué)模型（在CPU上運行轉(zhuǎn)矩模型、摩擦系數(shù)等數(shù)學(xué)模型），兩者結(jié)合完美地對整個系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。

方案亮點 ▼

仿真結(jié)果準(zhǔn)確

StarSim FPGA Solver采用經(jīng)典可靠的仿真算法，其準(zhǔn)確性已經(jīng)在大量的測試和用戶的實際應(yīng)用中得到了驗證。

產(chǎn)品簡單易用

相比于其他國內(nèi)外的仿真平臺，遠(yuǎn)寬能源提供的上位機(jī)軟件界面操作簡單易上手，節(jié)省用戶的平臺工具學(xué)習(xí)時間，讓用戶不再擔(dān)心新平臺引入可能帶來的額外時間消耗。

好用的數(shù)據(jù)后處理

仿真測試所得的數(shù)據(jù)能夠通過遠(yuǎn)寬能源自帶的錄波功能進(jìn)行數(shù)據(jù)自動記錄和導(dǎo)出，且遠(yuǎn)寬能源提供的StarSim Analyzer工具能夠讓用戶進(jìn)一步做數(shù)據(jù)整理和分析，方便快捷。

豐富的DI和AO通道

MT 6040包含多達(dá)64路DI，每路DI采樣速率10M/s，40路模擬輸出，每路更新速率1M/s，滿足用戶風(fēng)電、光伏、儲能、SVG等多領(lǐng)域的仿真測試需求，一機(jī)多用。

多種電機(jī)支持

遠(yuǎn)寬能源HIL軟件支持在FPGA上仿真雙饋、永磁同步和異步電機(jī)等多種電機(jī)，并且支持電機(jī)編碼器、旋變等電機(jī)位置信號，讓用戶多種電機(jī)仿真測試需求得到滿足。

項目成果

遠(yuǎn)寬能源的MT 6040成功用于禾望電氣光伏，風(fēng)機(jī)，變頻器等多款機(jī)型的滿功率測試，高低電壓穿越、阻抗分析和弱電網(wǎng)工況等測試中，加快了產(chǎn)品研發(fā)、測試和迭代的速度！

原標(biāo)題：遠(yuǎn)寬能源助力禾望電氣創(chuàng)新風(fēng)電光伏變流器