EMEGAsim介绍 |
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eME GAsim 是专为大型电网及电力电子系统的高精度实时仿真，快速控制原型
（ RC P ）及硬件在环仿真测试（ HIL ）量 身定做的高精度、多处理器实时仿真平台。它继承 Opal-R T 公司的 R T-LAB 分布式并行处理思路 , 基于 Intel® Core™2 Quad 多核处理器和 FPGA 技术，实现了大型电网的多速率实时仿真，能在微秒以下的小步长实时运行，从而精确模拟 目前电力系统中的各种电磁暂态。非常适合于以下领域的实时仿真：大规模电网和风电场，大型舰船的分布式发电及输 配电系统， 电力牵引系统及馈电网络。使用 eMEGAsim ，用户可以专注于电力系统电磁暂态分析以及电力系统控制保护 装置的半实物仿真测试。它同样适用于电力系统设计、人员培训以及科学研究。
eME GAsim 的并行计算单元可以从 4 核处理器扩展到 64 核，因此在实时性及精度得到可靠保证的同时，仿真规模 可以不断扩充。它提供了丰富的演示模型及电网和电力电子系统模块库，同时具有针对电力电子电力系统特征专门优化 的解算器，在由发电机，输电线路、变压器、复杂电力电子负载和 FAC TS 系统组成的大规模电力系统的仿真方面优势 突出。
技术亮点
● 与 SIMULINK® / SimPowerSystems® 及 EMTP-RV® 无缝集成。
● 内含优化的解算器、演示模型及丰富的电力系统专业模块库
● 可在 INTEL 多核处理器上实现大电网的 10 μs 步长级实时仿真
● 可在 XILINX® FPGA 上实现电子电力器件的 250ns 步长级实时仿真
● 基于共享内存和 PC I-E 总线， INTEL 处理器可以从
4 核扩展到 64 核
●Real -Time Workshop 和
FPGA Code Generator 支持自动代码生成
● 目标机以 PC 机群方式连接，通过 PCI-E 或 FireWire® 互连
● 标准紧凑上架安装机箱
与 E MT P-RV 兼容
EMTP-RV 是优秀的电力系统电磁暂态仿真软件，已在世界范围内的电力机构中获得广泛认可。
对于使用它建模进行电磁暂态离线分析的用户来说， eMEGAsim 与 MathWorksSimulink/Sim PowerSystems 无缝集成，加上其强大的解算器，可对 EMTP-RV 环境下建立的大型电网模型进行实时快速仿真。这意味 着
EMTP-RV 使用者不需要重新学习新的建模语言即可方便的开展工作。
Intel 多核处理器与 F PGA 协同仿真保证高精度运行
eME GAsim
充分发挥 FPGA 及 Intel 不断提升的多核处理器优势，提供了行业领先的高性能实时仿真。在仿真过程 中，子系统模型分配到各
Intel 处理器核上并行计算。此外，由于直接利用
Intel® C ore™2 Quad 处理器内部高效缓存， 随着所使用计算单元核的增加， eMEGAsim 的加速因子会大于 2 。 利用 Intel® 的多核技术及紧耦合的 C PU ， eMEGAsim 克服了集群系统在高性能仿真中常遇到的时间延迟。一般高性能集群系统在 10- 50 μs 步长时就会出现通信超时或抖动 , 而 eMEGAsim 在 1μs 在左右才会出现类似情况。因此，对于快速暂态系统，我们可以在低于 3 μs 的步长下对系统进行 高精度的模拟。而在 FPGA 处理器上可以以低于
250 ns 的步长对复杂电力电子器件进行精确仿真。
通过基于 FPGA 的高速 I/O ， 可以完成系统与外部物理器件的高速通信， 实现硬件在环仿真。 极大方便了控制器的设 计、验证及测试。可基于 Simulink 及 Xilinx System Generator 图形建模工具对 FPGA 进行配置。工程师可以直接从模 块化语言生成可执行代码，而不需要学习 VHDL 编程语言。
模块化设计和超级计算机级别的运行性能
eME GAsim 的硬件基于
8 核基本配置。可以通过多机互连建立一个多达 64 核的大型电力系统仿真器， 其仿真步长 可达 20 μs 。
eME GAsim
硬件的标准配置为： 8 核计算单元 （
2 个 INTEL CORE™ 2 Quad 处理器） ， 三个 XILINX VIR TEX IIPro FPGA 板和 192 个集成信号调理的快速 IO 通道。该系统可集成在 19 英寸机柜中，配备高速交换机及信号监控板。通过 商业货架硬件实现了超级计算机级别的性能指标。
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