解決方案
功率硬件在環測試( Power Hardware in the loop,PHIL)是傳統硬件在環測試向功率級裝置測試的擴展。PHIL測試通(tōng)過加入合适的功率放大設備和(hé)接口算法,不僅可(kě)以完成實時數字仿真設備和(hé)真實被測件之間信号級的交互,還可(kě)以完成設備間真實功率的交互。因此,實現了信号級實時仿真向功率級的擴展,可(kě)以測試真實的功率設備,比如(rú)儲能設備、光伏設備、風機、發電機、電動(dòng)機以及由以上設備構成的網絡。目前,PHIL已經有了廣泛的研究和(hé)應用,是研究分布式能源、設備測試和(hé)入網技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)手段。
■ 風力發電系統仿真測試
■ 電機模拟系統仿真測試
■ 微電網系統仿真測試
■ 柔性直流輸電系統仿真測試
■ 儲能并網系統仿真測試
■ 航空電源仿真測試
■ 光伏并網系統仿真測試
■ 船舶電網仿真測試
鑒于安全性、可(kě)靠性和(hé)穩定性等的考慮，PHIL系統的搭建不同于傳統HIL系統，需要理論指導和(hé)規範的現場實施。科梁工程師(shī)擁有深刻的理論研究，可(kě)根據用戶的不同技術(shù)需求，定制相應的PHIL解決方案。
我們的PHIL系統方案的優勢：
■ 先進的實時仿真系統
■ 合理的功率放大設備
■ 正确的功率接口算法
■ 專業(yè)的工程實施服務
實時仿真系統
科梁的PHIL系統的仿真部分基于RT-LAB實時仿真系統，在電力電子(zǐ)仿真應用中(zhōng)基于MATLAB/Simulink/SimPowerSystems建模，結合實時仿真機多核分布式并行運算技術(shù)和(hé)FPGA高速數字信号處理技術(shù)，是具備将SimPowerSystems電力模型建成實時系統能力的仿真系統。該系統采用并行計算技術(shù)、模塊化設計，仿真精度高、擴展性好，具有開放的軟硬件開發接口。針對智能變電站(zhàn)、微電網一類的節點密集性的仿真系統，RT-LAB基于應用層開發工具箱RT-EVENTs、RT-eDrive和(hé)模型實時解算器(qì)ARTEMIS，采用SSN解算方案解決了系統實時仿真所遇到的密集系統仿真解耦問(wèn)題。
功率放大設備
上海科梁信息工程股份有限公司提供線性功率放大器(qì)供應商(shāng)Spitzenberger &Spies(SPS)的産品，線性功放具有延時低和(hé)帶寬高的優點，SPS公司還可(kě)以根據用戶的具體技術(shù)需求，提供定制方案。
SPS産品具有以下(xià)特色：
■ 低諧波失真—即使是在非線性負載的條件下(xià)
■ 快的轉換速率：> 52V/μs (上升時間< 5μs @230Vrms；完全滿足IEC/EN 61000-4-11 标準的要求)
■ 輸入輸出演示：< 5μs
■ 大信号帶寬(-3dB)：DC～10kHz–可(kě)選擇将其擴展至30 kHz
■ 小信号帶寬為50kHz
■ 長時過載能力(1小時)
■ 短(duǎn)時過載能力( 5至10分鐘)
■ 峰值負載能力(up to 5ms)
■ 低内部阻抗
功率接口算法
在PHIL試驗之前我們工程師(shī)将利用RT-LAB搭建包括電網、功放、功率接口算法和(hé)被測件的純數字仿真模型，推導仿真模型的傳遞函數、功放的傳遞函數和(hé)HUT的傳遞函數，結合選擇的功率接口算法，完成整個(gè)系統的穩定性分析，确保用戶PHIL系統安全穩定運行。
工程實施服務
PHIL系統的搭建和(hé)測試運行是一個(gè)複雜而新興的技術(shù)，需要項目承接公司具備實時仿真系統和(hé)功率放大系統的應用經驗以及模型的開發經驗。科梁擁有專業(yè)的PHIL工程師(shī)團隊，根據用戶現場的具體情況，為用戶提供定制的PHIL服務。
微電網功率硬件在環仿真
科梁提供的PHIL解決方案成功搭建了微電網功率硬件在環仿真系統。該系統中(zhōng)，科梁運用RT-LAB實時仿真設備完成了包括風電、光伏、微型燃氣輪機、蓄電池、大電容、飛輪儲能等多種分布式發電及儲能裝置的全數字模拟。在未得到準确數學模型之前，将實際的裝置通(tōng)過功率放大器(qì)并入“虛拟電網”，用于研究各種新能源并入電網後的電磁暫态、故障狀态等影響。該方案能獲得比較準确的數學模型為研究提供便利，并起到校(xiào)驗數學模型的作用。
光伏逆變器(qì)功率硬件在環測試
科梁提供的PHIL解決方案搭建了光伏逆變器(qì)功率硬件在環測試系統。該方案中(zhōng)，科梁運用PVS系列光伏模拟器(qì)可(kě)實時模拟光伏電池闆在氣候與工作條件下(xià)的工作特性（如(rú)天氣變化、遮擋等），并具有足夠快速的動(dòng)态響應。被測光伏逆變器(qì)将光伏模拟器(qì)的輸出功率并入到電網模拟器(qì)，同時RT-LAB完成電力系統或微網的仿真并控制PAS系列功率放大器(qì)模拟真實電網的特性，吸收光伏逆變器(qì)轉換的功率。這樣構成了一個(gè)完整的PV逆變器(qì)PHIL測試回路(lù)。該解決方案可(kě)以擴展到其他新能源相關(guān)設備的功率硬件在環測試。下(xià)圖是某電科院建立的總功率為350KW的光伏測試系統。
