[发明专利]基于FPGA的MMC系统的仿真平台

权利要求书

1.一种基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，包括：上位机、CPU仿真器、FPGA仿真器以及所述MMC系统的外部控制或者保护装置；

所述上位机、CPU仿真器以及FPGA仿真器依次相连，所述FPGA仿真器还通信连接所述外部控制或者保护装置；

所述上位机用于搭建所述MMC系统的系统仿真模型，并用于将所述系统仿真模型分别传输至所述CPU仿真器以及所述FPGA仿真器；

其中，所述系统仿真模型包括所述MMC系统的至少两个换流站的所有一次设备仿真模型、换流阀仿真模型以及极控制或者站控制仿真模型；

所述上位机还用于控制所述CPU仿真器运行所述极控制或者站控制仿真模型，并用于控制所述FPGA仿真器实时运行所述所有一次设备仿真模型、换流阀仿真模型，以实现所述外部控制或者保护装置的硬件在环测试；

所述FPGA仿真器为一个FPGA仿真模块，或者所述FPGA仿真器包括P个通信连接的FPGA仿真模块；P为大于1的自然数；

所述FPGA仿真模块包括：相连接的电力解算器子模块以及换流阀仿真子模块；

所述电力解算器子模块用于实时运行至少部分所述所有一次设备仿真模型，所述换流阀仿真子模块用于采用分时复用方式实时运行至少部分所述换流阀仿真模型；

所述两个换流站通过宽频线连接；

所述电力解算器子模块用于运行所述两个换流站的主电路拓扑以及所述宽频线的仿真模型；

所述换流阀仿真子模块包括：第一换流阀仿真子模块、第一阀控仿真子模块、第二换流阀仿真子模块以及第二阀控仿真子模块；

所述第一换流阀仿真子模块与所述第一阀控仿真子模块相连，所述第二换流阀仿真子模块与所述第二阀控仿真子模块相连，以分别实现所述两个换流站的仿真。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，

所述换流阀仿真子模块具体用于对预设数量的换流阀仿真子模块分成M组换流阀单元，每组换流阀单元包含N个换流阀子模块，并用于控制各组内的N个换流阀子模块并行或串行计算，还控制所述M组换流阀单元串行或并行计算，M、N均为大于1的自然数。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述换流阀仿真子模块仿真的换流阀仿真模型中的阀模块为两个换流站的所有桥臂的子模块。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述外部控制或者保护装置为行波保护装置，所述FPGA仿真器与所述行波保护装置通信连接。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述基于FPGA的MMC系统的仿真平台还包括协议转换箱；

所述FPGA仿真器通过所述协议转换箱与所述行波保护装置通信连接。

6.根据权利要求4所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述两个换流站的主电路拓扑均采用改进型的空间节点法进行解算。

7.根据权利要求1所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述两个换流站通过集中参数线路模型连接；

所述FPGA仿真器包括两个FPGA仿真模块；

所述两个FPGA仿真模块通信连接，且所述两个FPGA仿真模块均与所述CPU仿真器通信连接；

所述两个FPGA仿真模块分别用于仿真所述两个换流站中的一个以及部分所述集中参数线路模型。

8.根据权利要求7所述的基于FPGA的MMC系统的仿真平台，其特征在于，所述各FPGA仿真模块的硬件解算子模块分别用于仿真一个换流站的主电路拓扑以及二分之一所述集中参数线路模型，所述两个换流站的主电路拓扑通过各自的二分之一所述集中参数线路模型连接。