多端柔性直流系统电磁暂态仿真器-西安交通大学采购与招标管理办公室.doc

西安交通大学 多端柔性直流系统电磁暂态仿真器 技术规范书  1.项目概况 1.1项目简介 本项目拟采购一套多端柔性直流系统电磁暂态仿真器，用于对电力电子、MMC柔性直流输电、新能源发电、储能以及微网等领域的研究进行仿真。 多端柔性直流系统电磁暂态仿真器，平台需能够模拟常规电力系统、新能源发电系统及储能、微网，尤其在电力电子器件、MMC柔性直流输电方面具备强大功能，能够对以上领域进行全数字实时仿真及硬件在环仿真测试。 1.2平台需承担任务 多端柔性直流系统电磁暂态仿真器可接入光伏发电、风力发电、储能系统等基于电力电子技术的新能源设备控制器输出的触发脉冲信号实现闭环仿真，电力电子部分应具备在CPU和FPGA上的仿真能力。 电磁暂态计算的各类元件，具备相应的暂态模型，达到能够真实模拟实际物理元件特性的要求，可模拟电力系统的各种暂态过程，包括操作暂态、谐振暂态、故障暂态等。 具备电力系统过电压与过电压保护装置配合计算功能：在电磁暂态计算过程中，能够实现电网一次系统与相应继电保护装置的混合建模，使得在系统仿真计算过程中，能够充分考虑到继电保护装置动作特性对电网电磁暂态过程的影响。 2安装工作条件及工作环境 安装条件 参数名称 具体参数 系统平台 Winxp/vista/win7/2000/2003 开发环境 Matlab/Simulink/Simpowersystems 工作电压 交流220V、50Hz。 处理器 处理器频率≥3.3GHz。 与上位机通讯速率 ≥100M/s。 处理器之间通讯速率 ≥1G/s 主要功能 （1）运行在主机上的模型编译成的实时代码；（2）负责仿真模型的实时调度，与主机的通讯；（3）仿真模型通过驱动程序驱动I/O或者数据通讯硬件与外部实物连接；（4）可以进行A/D, D/A，数字I/O； 工作环境 一般要求 特殊要求 使用环境温度 -10℃~+50℃ 存储环境温度 -20℃~+70℃ 相对湿度 ≤ 95 % ≤ 100 % 防尘 具有实验室工作条件 输入电源要求 输入AC 100-240V交流电源，接口为普通民用交流220V电源接口。 3、总的要求 供应商提供的设备应功能完整，技术先进成熟，并能满足人身安全和劳动保护条件。供应商所供设备均正确设计和制造，提供的全套设备应良好匹配，保证整机性能良好，在学校提供的各种工况下均能满足安全和持续运行的要求。 1.仿真系统体积小，易于维护，操作过程简单； 2.系统满足纯数字仿真功能和半实物仿真测试功能； 3.系统采用分布式，具有开放的软硬件平台，方便的升级和扩展能力； 4.具有丰富的硬件接口，实现数学模型与实物的互换，支持硬件在回路仿真； 5.实时仿真软件要求对于系统模型能够自动转化为实时运行的二进制代码，并自动完成模型的分布式下载，具有方便的人机接口用于数据显示与人机界面。提供数据分析，数据记录与监控功能。而且能够支持多组试验数据与模型参数匹配的批量运行。提供功能完善且友好的支持C、LabView等高级语言接口，能够利用高级语言接口在其它的应用软件上实现仿真管理、数据监控以及参数调整等功能。开发系统包括了广泛的实时数据记录和回放功能； 6.CPU系统仿真步长能达到25us；FPGA系统仿真步长能达到250-500ns。 7.支持第三方的I/O以及通讯板卡；支持仿真模型下载到处理器的多核中同步运行；必须符合ROHS的环保标准要求。 4、技术指标 仿真平台硬件平台系统架构可以分为CPU层，FPGA层和IO层，并可根据需求进行灵活配置，如下图所示。实时仿真平台通过IO接口与实时仿真平台以外的设备相连接。 硬件平台系统架构 CPU层技术指标： 主频不低于3.0GHz。 不少于3个计算节点，且支持多速率和XHP模式，具备API高级编程接口。 具备波形在线显示以及数据处理功能。 单核仿真电气节点不少于90个或100个MMC子模块。 最小仿真步长达到25us。 FPGA层技术指标： 具备FPGA仿真能力，FPGA最小仿真步长达到250-500ns。 单块FPGA可仿真3000个MMC子模块或不少于140个高频电力电子开关器件。 可与多个FPGA板构建大规模的并行仿真系统。 提供FPGA上模块化建模工具。 IO层技术指标： 模拟量输入通道不少于16个，精度不低于14位，同步采样频率不低于500kSPS, 最小转换时间不大于2.5微妙，电压范围±16V。 模拟量输出通道不少于16个，精度不低于14位，同步采样频率不低于500kSPS, 最小转换时间不大于2.5微妙，电压范围±16V，具有5mA驱动能力。 数字量输入通道不少于30个，具备PWM 输入功能，光隔离，电压范围5伏至30伏。 数字量输出通道不少于30个，具备PWM 输出功能，光隔离，