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Electrical Power Systems Simulation Package

Simulation temps réel aisée de circuits électroniques de puissance développés avec Simscape Power Systems™

La solution Electrical Power Systems Simulation Package de dSPACE permet de simuler en temps réel des modèles électriques développés sous Simscape Power Systems™.

Domaines d’application

La solution Electrical Power Systems Simulation Package permet de simuler en temps réel des modèles électriques développés sous
Simscape Power Systems™ (anciennement SimPowerSystems™). Ce package logiciel offre plusieurs possibilités d’intégration des modèles Simscape Power Systems™ dans un environnement Hardware-In-the-Loop (HIL) dSPACE, p. ex. pour :

  • Les convertisseurs continu - continu (hacheur)
  • Les redresseurs et onduleurs
  • Les convertisseurs d’énergie éolienne ou solaire
  • L’industrie électrique
  • Les réseaux intelligents


Dans le cadre de l’approche basée sur processeur, une bibliothèque constituée de modèles équivalents pour l’électronique de puissance est mise à disposition afin de modifier un modèle Simscape Power Systems™ et permettre sa génération en code exécutable sur processeurs temps réel dSPACE au moyen de Simulink Coder™. L’approche basée sur FPGA implique la configuration d’une application FPGA prête à l’emploi, en fonction du modèle Simscape Power Systems™ utilisé, permettant ainsi une simulation HIL avec des latences faibles.

Avantages clés

Pour la simulation basée sur processeur, il existe des modèles à valeur moyenne destinés aux montages en pont utilisés dans l’électronique de puissance pour assurer une simulation précise des dispositifs commutateurs de puissance à semi-conducteur. Les fonctions de la bibliothèque facilitant l'intégration de systèmes à échantillonnage multiple évitent les effets d'interférence.
Pour la simulation basée sur FPGA, la solution fournit des applications FPGA préconfigurées qui facilitent l’intégration sans passer par l’étape de synthèse FPGA, toujours chronophage. De plus, aucun logiciel spécifique au FPGA n’est nécessaire. La vitesse de ces deux types de simulation est augmentée grâce au calcul préalable des états du modèle. En offrant cette approche de séparation du modèle (« model splitting »), la solution vous permet d’utiliser simultanément plusieurs plateformes temps réel dSPACE pour son calcul. Une fonction oscilloscope intégrée vous permet de faire l’acquisition des signaux haute fréquence à la résolution de l’horloge du FPGA.

Functionality Description
General
  • Ready-to-use FPGA applications provided for FPGA-based approach
  • Automatic code generation for dSPACE real-time platforms
  • Model analysis tools for enhanced usability
  • Supports a combination of FPGA- and processor-based simulation for simulating large distributed systems
Processor-based approach – for mid-latency simulation down to a step size of 25 μs
  • Standard Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) components for linear parts and slow-switching semiconductors, such as rectifiers
  • Mean value models for fast-switching semiconductors and connecting to dSPACE I/O channels for PWM measurement
  • Supports Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) in separately triggered tasks (task handling)
  • Supports model separation (model splitting)
  • Precomputation of switch-configuration-dependent matrices (mode caching)
FPGA-based approach – low-latency simulation down to a step size of 400 ns (SCALEXIO systems)
  • Standard Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) components
  • Preconfigured FPGA applications for calculating Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) models
  • Supports model separation (model splitting)
  • Precomputation of switch-configuration-dependent matrices (mode caching)
  • Integrated scope function that captures high-frequency signals within the FPGA clock rate and synchronously sends the captured data to the processor, where it can be displayed and stored in instruments, such as the ControlDesk XY plotters.
  • Inter-FPGA communication between several FPGAs (EPSS-based or XSG-based applications)

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