基于多FPGA的有源配电网实时仿真器并行架构设计

论文摘要

有源配电网实时仿真是研究系统动态特性、模拟实际运行环境、测试保护控制策略的有效手段。文中利用现场可编程门阵列(FPGA)的固有高并行度、深度流水线、分布式存储资源,设计并开发了基于多FPGA的具有多层级并行架构的有源配电网实时仿真器。面向实时仿真器的可扩展性需求,首先采用物理解耦的方法对有源配电网的数学模型进行粗粒度分割,进而将得到的子系统进行细粒度模型分割。在此基础上将分割后的模型映射到对应的FPGA中,通过协调分配硬件资源,形成系统级—单元级—模块级—元件级多层级并行的实时仿真架构。针对含多个光伏发电单元、储能单元的配电网实现了实时仿真,通过与PSCAD/EMTDC结果的比较,验证了提出的多层级并行架构的有效性。

论文目录

• 0 引言
• 1 有源配电网数学模型分割
•   1.1 粗粒度模型分割
•     1)电气与控制系统模型分割
•     2)电气系统模型分割
•     3)控制系统模型分割
•   1.2 细粒度模型分割
• 2 多层级并行架构设计与实现
•   2.1 系统级并行
•   2.2 单元级并行
•   2.3 模块级并行
•   2.4 元件级并行
• 3 算例验证
•   3.1 仿真平台
•   3.2 测试算例
•   3.3 硬件配置与分析
•   3.4 仿真结果
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李鹏,王智颖,王成山,富晓鹏,宋毅

关键词: 有源配电网,实时仿真,现场可编程门阵列,多层级并行架构

来源: 电力系统自动化 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 电力工业,无线电电子学

单位: 智能电网教育部重点实验室(天津大学),国网经济技术研究院有限公司

基金: 国家自然科学基金资助项目(51577127)~~

分类号: TM727;TN791

页码: 174-187

总页数: 14

文件大小: 6091K

下载量: 321