基于FPGA的电力电子系统电磁暂态实时仿真通用解算器

文档名：基于FPGA的电力电子系统电磁暂态实时仿真通用解算器
摘要：电力电子系统较高的开关频率给传统以CPU为计算核心的电磁暂态(EMT)实时仿真带来了挑战.为了实现小步长实时仿真,该文提出并实现一款基于FPGA的EMT实时仿真解算器.该解算器的通用化框架分为离线和在线两部分,离线程序能够自动获取仿真模型的参数并生成计算数据,在线程序能够自动配置计算资源与控制逻辑.为了提高仿真速度,还提出一种低延迟的单周期浮点累加方法,用于构建解算器的基本计算单元.基于XilinxVirtex7xc7vx485t型FPGA芯片的评估与分析结果表明:相比某商业FPGA实时仿真解算器,该文解算器的仿真速度提高了一倍,仿真规模增加了29.69%～79.17%.最后,还通过两种电力电子变换器的实时仿真测试,验证了它的实际性能.所提解算器能够达到400MHz的运行速度、100ns级的仿真步长并保持较高的仿真精度,具有通用性强、自动化程度高、配置灵活等特点.

作者：周斌  汪光森  李卫超  王志伟  揭贵生Author：ZhouBin  WangGuangsen  LiWeichao  WangZhiwei  JieGuisheng
作者单位：海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033
刊名：电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal：TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年，卷(期)：2023, 38(14)
分类号：TM921
关键词：电力电子系统  FPGA实时仿真  通用解算器  浮点数乘累加  
Keywords：Powerelectronicsystems  FPGAreal-timesimulation  generalsolver  floating-pointmultiply-accumulate  
机标分类号：TM74TK124TH12
在线出版日期：2023年7月31日
基金项目：国防科技重点实验室资助项目基于FPGA的电力电子系统电磁暂态实时仿真通用解算器[
期刊论文]  电工技术学报--2023, 38(14)周斌  汪光森  李卫超  王志伟  揭贵生电力电子系统较高的开关频率给传统以CPU为计算核心的电磁暂态(EMT)实时仿真带来了挑战.为了实现小步长实时仿真,该文提出并实现一款基于FPGA的EMT实时仿真解算器.该解算器的通用化框架分为离线和在线两部分,离线...参考文献和引证文献
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引证文献
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2024-12-14 12:47 上传 基于FPGA的电力电子系统电磁暂态实时仿真通用解算器.pdf

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