解決方案
HYPERSIM是魁北克水電（Hydro-Québec），法國電力局（RTE）和(hé)中(zhōng)國電力科學研究院（CEPRI）20年來合作研究的結晶。自2010年起，OPAL-RT繼續緻力于HYPERSIM的開發，發布了HYPERSIM6.0具備先進的基于Windows®的建模環境。HYPERSIM 支持标準的Intel兼容多核計算機以及所有OPAL-RT的先進FPGA實時I/O系統，有能力仿真和(hé)分析有多達2000三相總線的超大型電力系統的實時數字仿真器(qì)，依托開放的結構、高速并行處理和(hé)模塊可(kě)升級性來提供标準實時仿真，這種通(tōng)過标準計算機技術(shù)實現的性能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他利用自定義DSP和(hé)RISC處理器(qì)闆的高造價數字實時仿真器(qì)。HYPERSIM一直處于創新前沿，并已成為美國，亞洲和(hé)歐洲國家實驗室，行業(yè)研發中(zhōng)心以及電力公司的标準配置設備，它被用于工廠驗收、系統集成測試以及研發工作和(hé)投産試驗。
HYPERSIM為交直流電網仿真提供了全方面的解決方案，包含了FACTS、SVC、STATCOM、MMC、HVDC等各電網系統。HYPERSIM實時仿真器(qì)由使用Intel Xeon處理器(qì)的CPU仿真器(qì)和(hé)Xilinx FPGA仿真器(qì)組成，CPU仿真器(qì)作為大規模複雜電力系統電磁暫态仿真并行處理仿真計算，FPGA仿真器(qì)計算微妙級以下(xià)的高頻電力電子(zǐ)器(qì)件仿真，同時用作連接外部設備與CPU仿真器(qì)之間的接口單元。
全數字仿真程序HYPERSIM與控制保護裝置交互的僅為（控制）信号量，電壓一般在-15V~+15V之間，此時的接口為信号接口。H YPERSIM經D/A或D/O輸出開關(guān)量、分接頭位置信息等給直流控制保護裝置，同時，控保裝置通(tōng)過A/D、D/ I将相關(guān)控制信号反饋至仿真程序，交互信号傳輸由專用電纜或光纖實現。
HYPERSIM與一次物理仿真裝置的互聯需完成兩者之間的功率傳遞。由于數字側輸出端口的功率為毫瓦級，而物理仿真裝置端口的功率一般在幾十瓦左右，因此選擇适當的能量轉換裝置。将輸電線路(lù)解耦方法應用到數模混合仿真中(zhōng)，則可(kě)采用電力系統中(zhōng)常用的輸電線路(lù)元件實現數字側與物理側的網絡分割。将分布參數線路(lù)的波過程轉化為僅含電阻和(hé)電流源的集中(zhōng)參數電路(lù)，線路(lù)兩端的電磁聯系由等值電流源來實現，将電力網絡分為兩個(gè)相互獨立的網絡并進行并行計算。
将輸電線路(lù)解耦方法應用到不同仿真軟件之間的混合仿真中(zhōng)，則可(kě)采用電力系統中(zhōng)常用的輸電線路(lù)元件實現不同仿真步長軟件之間的聯合仿真。
不同仿真軟件之間的互聯，可(kě)方便實現交流大電網與HVDC、UHVDC、VSC-HVDC、背靠背直流、直流控制保護系統以及系統安穩裝置和(hé)各種繼電保護裝置等的互聯仿真。同時，可(kě)實現仿真系統與其他仿真設備的互聯，如(rú)TCSC、STATCOM等電力電子(zǐ)設備，風力發電、太陽能發電等可(kě)再生能源以及儲能裝置等，既可(kě)對大規模交直流輸電系統進行實時的仿真研究，還将實時地跟蹤電網的數據變化，與整個(gè)大電網的安全控制、在線監測系統如(rú)WAMS、PMU有機地融為一體。聯合仿真系統的實現也将進一步擴大數字仿真的研究領域和(hé)應用範圍，如(rú)控制系統、動(dòng)力系統等。
