近年來，我國(guó)在可再生能源的利用上取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特別是數(shù)兆瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)在多個(gè)大型風(fēng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，但是風(fēng)本身具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，而風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能的功率由直接由風(fēng)速來決定，因此，為了保障風(fēng)力發(fā)電的安全、穩(wěn)定和高效，以及電能的質(zhì)量，必須對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸出的電能進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和控制。
然而，各種控制器和控制策略的調(diào)試卻是一個(gè)比較難題。一方面風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的工況十分復(fù)雜和惡劣，設(shè)備的安裝和拆卸成本很高；另一方面，出于電網(wǎng)安全和規(guī)則的考慮，一些故障狀態(tài)不允許在實(shí)際的電網(wǎng)環(huán)境中測(cè)試。針對(duì)這個(gè)問題，eMEGAsim半實(shí)物實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)為風(fēng)力發(fā)電的研發(fā)和測(cè)試工程師提供了一個(gè)強(qiáng)大的測(cè)試工具，可以在現(xiàn)場(chǎng)安裝之前，有效地評(píng)估和論證變頻器控制器，透平控制器或者繼電保護(hù)設(shè)備的有效性和可靠性。
用戶可以基于為廣大電氣工程師熟悉的Matlab/Simulink/SimPowerSystem的開發(fā)環(huán)境和組件，輔以eMEGAsim獨(dú)特的時(shí)間戳器件(RT-Events/RT-Drive)，搭建一個(gè)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，電網(wǎng)，其他傳統(tǒng)能源發(fā)電設(shè)備和負(fù)載的全系統(tǒng)模型，然后通過，將電力系統(tǒng)中的一些測(cè)量量（如電壓和電流）通過高精度D/A板卡輸出給控制器作為控制參量，同時(shí)將控制器輸出的脈沖信號(hào)等帶時(shí)間戳的高速I/O板卡輸入給仿真系統(tǒng)，從而形成一個(gè)半實(shí)物仿真的測(cè)試系統(tǒng)(Hardware-In-Loop)。
北京神州普惠作為eMEGAsim平臺(tái)在中國(guó)的指定代理商，在為客戶提供全面的軟硬件和系統(tǒng)集成產(chǎn)品解決方案同時(shí)，還針對(duì)客戶所在行業(yè)開發(fā)了大量示例模型和一些模型的模版，以及建模咨詢。例如，我們針對(duì)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)，我們新近開發(fā)了雙饋風(fēng)機(jī)與無限大電網(wǎng)并網(wǎng)模型和有風(fēng)能發(fā)電的混合能源的傳輸級(jí)全電網(wǎng)(distribution networks)模型。我們還對(duì)比研究了最有效地將一個(gè)大模型合理分配到多個(gè)計(jì) 算結(jié)點(diǎn)上同步并行運(yùn)算，在不加載I/O和外設(shè)的情形下，最小仿真步長(zhǎng)可以達(dá)20us，而加載I/O后也可達(dá)到25us-30us這一級(jí)別。
