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基于电压控制电流源的电力电子变换器低资源消耗实时仿真方法

Real-Time Simulation Method Based on Voltage Controlled Current Source for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption

作者 Zonghui Sun · Zhuolan Li · Yu Zhang · Guangsen Wang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年11月
技术分类 可靠性与测试
技术标签 功率模块 组串式逆变器 储能变流器PCS 并网逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 实时仿真 电力电子变换器 FPGA DSP48 计算复杂度 电压控制电流源 RON/ROFF模型
语言:

中文摘要

针对高精度RON/ROFF模型在FPGA中因DSP48乘法器资源限制导致模型规模受限的问题,本文提出了一种基于电压控制电流源的实时仿真方法。该方法通过优化计算逻辑,替代了传统的乘法运算,有效降低了计算复杂度与资源消耗,为电力电子变换器的大规模实时仿真提供了更高效的解决方案。

English Abstract

For the high accuracy RON/ROFF model, multiplications need to be performed by field programmable gate array multiplier DSP48 slices, which limits the model scale for power electronic converters (PECs). Although the existing zero-multiplier method substitutes multiplications with shift addition operations (SAOs), the large number of SAOs not only inflates the computational complexity but also subst...
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SunView 深度解读

该研究针对电力电子变换器在FPGA中的实时仿真优化,对阳光电源的研发具有重要意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的开发过程中,高精度的实时仿真平台是缩短研发周期、验证复杂控制算法的关键。该方法通过降低资源消耗,能够支持在单片FPGA上实现更大规模、更高精度的系统级仿真,特别是在多机并联或复杂电网环境下的系统稳定性测试中,有助于提升阳光电源产品的可靠性设计水平,并加速iSolarCloud智能运维平台中数字孪生技术的落地。