半实物仿真几台计算机,半实物仿真 | 概念和应用 | 远宽能源

半实物仿真概念

电网与电力电子系统一般都具有电压等级高、功率大、实验(尤其是故障实验)较危险的特点，从安全、成本、不影响电网运行等角度考虑，一般较少直接在实际系统上进行科研或是产品测试实验，更多的是只能通过软件建模或者微缩的小功率模型来进行实验。

半实物仿真的基本原理是用运行着物理系统数学模型、带IO接口板卡的实时仿真计算机来模拟物理系统的行为。科研人员可以通过实时仿真器来对控制器进行非常接近真实情况的测试与验证。下图展示的是两种不同的研究和测试混合动力汽车里的电机驱动部分的控制器的方式，分别是同实际的物理设备构成闭环，以及同实时仿真器构成闭环。同时可以看到半实物仿真的一个特点是控制器同实时仿真设备的接口和控制器同真实设备的接口是一致的，这意味着半实物仿真提供了从实时仿真验证到实物验证的直接通路。

电力与电力电子系统的半实物仿真是随着多核CPU和FPGA芯片、实时操作系统等技术进步而发展起来的科研实验技术，尤其是电力电子系统的实时仿真更是由于近些年FPGA芯片技术的发展才成为可能。

半实物仿真应用

半实物仿真技术结合了普通离线仿真软件和小功率实物模拟的优点，即仿真软件易于改变拓扑，模拟故障工况的优点；小功率实物模拟能和同实际控制器构成闭环的优点， 因此实时仿真已成为电力和新能源行业科研、研发与测试的重要工具；尤其是在如下的两种场合：

电网相关的实验 对于研究网(电网，微网)这样的级别，或者设备和网互动(低压穿越，阻抗分析，高铁车网低频振荡)这样的问