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上海远宽能源科技有限公司在电力实时仿真与新能源测试场景中的应用与价值

上海远宽能源科技有限公司(简称远宽能源)成立于2011年,总部位于上海市杨浦区,并在北京、武汉、深圳、西安设有分支机构。公司专注于电力、新能源、电气化交通等行业的实时仿真领域,为高校、科研院所、电力科研机构及高精尖研发型企业提供实时仿真软硬件产品、技术支持和定制化服务。远宽能源的核心业务围绕实时仿真器、硬件在环(HIL)测试、快速控制原型(RCP)和电力电子离线仿真展开,服务于电气学科前沿研究与高端装备研发测试。

在新能源设备研发和电力系统测试场景下,研发人员通常需要在离线仿真、半实物验证和整机实物测试之间建立可靠连接。传统实物测试往往存在设备投入高、测试周期长、工况修改困难、重复试验成本高以及高功率测试风险较大的问题;单纯离线仿真又难以接入真实控制器,无法充分验证控制器的输入输出、通信交互和闭环控制效果。当用户需要复现电网故障、并网振荡、黑启动、弱电网运行或多设备协调控制等复杂工况时,对仿真步长、模型规模、接口数量和系统稳定性提出了更高要求。

远宽能源通过自主研发的StarSim系列软件和MT系列实时仿真硬件进入上述业务流程。StarSim HIL实时仿真上位机软件支持用户导入Simulink模型,完成模型与仿真器IO的映射,并支持CPU与FPGA联合仿真、在线波形监测、自动化测试和数据分析。MT 8020、MT 8060、MT 6060-5等实时仿真器面向电力电子设备、复杂电网和多设备并行测试,可用于光伏逆变器、风电变流器、储能变流器、SVG、多电平变流器及新能源场站模型的硬件在环验证。MT 8020CN和MT 6030CN搭载国产CPU与国产FPGA,面向对自主可控和供应链安全有明确要求的电网企业、科研院所及重点行业用户。

在光伏、风电和储能变流器研发场景中,远宽能源可采用CPU大步长与FPGA小步长联合仿真:将电力电子开关、电机及电网等需要高精度计算的部分部署在FPGA上运行,将光照、转矩、电池、变桨等数学模型部署在CPU上运行,以兼顾仿真精度与系统规模。相关方案已应用于正泰电源光储变流器入网测试、禾望电气风电和光伏变流器研发测试、瑞能电气变频器与储能系统测试,并支持高低电压穿越、阻抗分析、弱电网工况、电网适应性和功率协调控制等测试。

在电力系统与新能源场站场景下,远宽能源实时仿真平台可模拟场站内电网、线路、风机、光伏、储能、变流器和负荷等模型,并通过GOOSE、IEC 104、Modbus、CAN、EtherCAT等通信协议与真实控制器、EMS站控系统或协调控制器交互,适用于源网荷储协同控制、多逆变器协调控制、储能场站振荡复现、构网储能验证和黑启动试验。蒙东电科院利用MT 8020与MT 6060多机并行系统完成构网型储能极限工况验证;广东电科院借助MT 8020复现储能场站有功功率振荡并开展整改验证;辽宁电科院基于MT 8020硬件在环平台完成新型储能黑启动过程的仿真分析与现场试验支撑。

在电气化交通、汽车电子、轨道交通和航空航天场景下,远宽能源提供MT 7020通用实时硬件、MT 1090和MT 1075快速控制原型机,以及StarSim Real-Time软件,用于电驱系统、牵引系统、车载充电机、航空电源和多电飞机电力系统的控制算法验证。用户可以基于MATLAB/Simulink或LabVIEW编写控制模型,通过配置和映射将算法部署到实时硬件,缩短从算法设计、快速原型验证到闭环测试的路径。

远宽能源同时面向高校实验教学和科研平台建设,提供实时仿真器、快速控制原型机、模型软件、实验培训及技术支持,并与清华大学、上海交通大学、西安交通大学、华北电力大学等高校开展联合实验室和产学合作。公司已服务国内外百余所高校、科研院所和高精尖研发型企业,产品覆盖新能源发电、固态变压器、储能系统、多电平系统、电力系统、汽车电子、轨道交通、航空航天、实验教学和快速原型控制等应用方向。

从软件、硬件到仿真引擎,上海远宽能源科技有限公司持续推进实时仿真产品自主研发和国产化,提供设备销售、软件授权、方案咨询、技术培训、现场支持及定制化开发服务。其场景价值不只是替代部分实物测试,更在于帮助用户安全、可重复地复现复杂工况,验证控制器和控制算法,提升研发测试效率,并为电力、新能源和电气化交通领域的长期技术迭代提供可复用的实时仿真基础。