基于FPGA-CPU的双馈风电系统异步协同仿真

摘要：

为实现双馈风电系统的并网及暂态实时仿真,研究了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)与CPU协同仿真的多速率并行实时仿真方法.使用开关函数法对双馈风电系统中"背靠背"换流器建模并进行资源优化,基于PWM均值化原理完成不同步长系统之间的模型分割.利用FPGA运行速率高的优点,以200 ns的步长实现了"背靠背"换流器的小步长仿真.面向有源配电网实时仿真的需求,实现了FPGA与自主研发的实时仿真机(universal real-time experimental platform,UREP)的200 ns/50μs并行协同仿真.通过与Simulink离线仿真结果对比,同时分析模型优化前后的FPGA资源消耗情况,验证了协同仿真的实时性与准确性,可为各类风电系统的并网及暂态研究提供技术参考.

关键词：现场可编程门阵列(FPGA)、双馈风电系统、实时仿真、多速率仿真、异步协同

所属期刊栏目：51

分类号：TP335+.3;TM74;TN402-34

资助基金：国家自然科学基金;教育部新工科研究与实践项目;贵州省教育厅新型电力系统及其数字化技术工程研究中心项目

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：72-81