EasyGo实时仿真丨PCS储能变流器控制仿真应用

森木磊石 2024-09-19 434

“CBox采用CPU+FPGA的双模块设计简化了仿真流程，上位机软件图形化操作也很直观，可在线实时调整参数，极大地提高了工作效率。”
——华科某实验室

FPGA以其快速并行处理能力，在储能变流器控制、功率调控并网中至关重要，是实现复杂控制策略的理想选择。

EasyGo半实物仿真平台采用FPGA技术，实现了ns级实时仿真。配合 DeskSim软件，无需进行FPGA编译，即可直接运行在Simulink中构建的控制算法模型，为高精度控制系统开发提供了有效测试环境，加快了开发周期并降低了风险。

本篇中用户利用CBox快速原型控制器进行PCS储能变流器控制实验测试，并与实物硬件设备测试进行对比，以验证利用EasyGo 半实物仿真平台代替实物设备进行测试的可行性与精确性。

Easygo实时仿真现场图

实验基于EasyGo CBox快速原型控制器的CPU+FPGA硬件架构，我们在CBox的CPU中部署控制算法和设置UI控制信号和Scope观测通道，通过图形化上位机软件DeskSim，实时监控仿真结果。

接下来我们来进行PCS储能变流器的实验测试。

CBox模型框架及UI配置图

这里使用SPWM算法，实现PCS储能变流器开/闭环控制。

实验采用了功率平台的IGBT半桥模块、驱动板模块、电流采样模块和仿真机连接板等部件；使用8个方形硬壳电池串联成25v的电池组，连接到储能变流器输入端，单相电阻负载连接到储能变流器输出端。

在载波频率20KHz条件下，设定调制波的频率为50Hz,观察电阻负载上的电流波形，统计功率、效率等变流器性能参数，并通过在上位机界面实时调整控制环参数不断优化输出效果。

实验结果：

可以看到，示波器采集的负载电阻上的电流波形结果与仿真波形结果大体一致，主要差别在于实际控制效果比仿真效果的电流纹波稍大。通过在电路运行中不断在上位机界面实时调试改进控制参数，仿真表现比实验测试更好，实现了变流器性能的不断优化。

实验达到了理论验证的预期，再次验证了利用EasyGo CBox快速原型控制器代替实物进行测试的可行性与精确性，可为企业/科研提供高效、安全的测试平台。

实验结束，华中科技大学实验室负责人表达了对EasyGo仿真平台的高度认可：

“实验中使用的CBox仿真设备，CPU+FPGA双模块设计让我很惊喜，仿真过程清晰高效，极大提升了我们的工作效率。

上位机软件的使用体验极佳，图形化界面，操作起来很便捷。很喜欢实时调试功能，在电路运行中就能调整控制参数，优化效果立竿见影。相比之前使用的国外产品，你们EasyGo仿真平台学习成本更低，更容易上手。”

客户的每一句认可都是我们不断前进的动力，背靠科技硬实力，EasyGo经得起时间和项目应用的检验，欢迎感兴趣的工程师咨询了解。

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