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上海远宽能源科技有限公司在电力新能源半实物仿真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、电力科研机构和高端装备研发企业提供实时仿真软硬件产品及专业技术支持。远宽能源的核心业务围绕半实物仿真平台展开,覆盖实时仿真器、快速控制原型机、实时仿真软件、模型求解器、自动化测试及配套接口设备,服务于电气学科前沿研究、控制算法验证、设备研发和工程测试等场景。

在新能源设备研发和电力系统测试场景下,用户通常需要在保证安全的前提下,复现复杂电气工况并接入真实控制器。传统实物测试往往面临设备成本高、实验周期长、参数调整困难、故障工况难以重复、场地和人员要求高等问题;离线仿真则可能缺少真实输入输出接口,难以验证控制器、通讯协议和实际控制逻辑。当测试对象涉及光伏逆变器、风电变流器、储能变流器、多逆变器协调控制或大规模新能源场站时,还需要同时兼顾电力电子开关细节、系统级运行状态和多设备之间的实时交互。

远宽能源通过CPU与FPGA联合仿真、硬件在环(HIL)和快速控制原型(RCP)等方式进入上述研发测试流程。用户可以在MATLAB/Simulink等环境中建立模型,将电力电子拓扑、控制算法、电机及电网模型部署到实时仿真硬件中,并通过模拟量、数字量、光纤及工业通讯接口接入真实控制器。StarSim HIL实时仿真上位机支持模型一键载入、CPU+FPGA联合运行、硬件IO映射、在线波形监测和高速录波,可用于逆变器入网测试、故障穿越测试、阻抗分析、弱电网适应性验证以及多设备并行硬件在环测试。StarSim Real-Time快速控制原型软件则支持将Simulink或LabVIEW控制算法下载至实时硬件,实现控制算法从离线设计到闭环验证的快速转换。

在具体产品层面,MT 8060、MT 8020、MT 6060-5和MT 8020CN等实时仿真器,分别面向大规模新能源场站、高频率电力电子系统、多电平系统和国产化实时仿真需求。MT 8060支持微秒级小步长仿真、多机并行和多种工业通讯协议,适合光伏、风电、储能及充电设备控制器的并行测试;MT 8020可用于新能源场站、储能电站、SVG、多逆变器协调控制及电力系统仿真;MT 8020CN搭载国产CPU和国产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客户。MT 1090、MT 1075等快速控制原型机适用于逆变器、多电平变流器、电机驱动和微网控制算法的预研与教学实验,MT 7020则面向新能源汽车电驱控制器、轨道交通牵引系统及航空航天电驱系统测试。

远宽能源的半实物仿真平台适用于多个行业和业务流程。在电力系统领域,可用于电网仿真与测试、新能源场站控制、源网荷储协同、储能系统验证、构网型储能测试及黑启动方案验证;在新能源领域,可用于风电、光伏、储能变流器研发,固态变压器全拓扑仿真,多电平变换器及高压直挂储能系统测试;在电气化交通领域,可用于新能源汽车电驱系统、车载充电机、轨道交通牵引系统仿真;在航空航天和国防相关研发场景中,可用于机载机电系统、航空电源及舰船微网控制系统验证;在高校和科研院所中,则可用于实验教学、科研建模、控制算法研究和联合实验室建设。

从已披露的应用情况看,远宽能源曾为正泰电源提供光储变流器半实物仿真测试方案,支持满功率和电网电压故障穿越测试;为禾望电气开展风电、光伏变流器的高低电压穿越、阻抗分析及弱电网工况测试;为电力科研机构提供储能场站振荡复现、构网储能协同仿真及黑启动验证。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,合作对象包括中国电力科学研究院、南方电网科学研究院、各省电科院,以及清华大学、上海交通大学、西安交通大学、华北电力大学等高校和多家新能源装备企业。

远宽能源的特点在于软硬件一体化自主研发和面向实际问题的技术服务。公司持续迭代StarSim系列软件与MT系列硬件,已形成从实时仿真器、快速控制原型机到求解器、测试工具和接口设备的产品矩阵,并提供方案咨询、模型适配、现场调试、技术培训和定制化开发。公司具备高频电力电子、复杂电网、多物理场模型和多设备并行测试的应用能力,同时推出搭载国产CPU与国产FPGA的全国产化实时仿真平台。对于需要降低实物测试风险、缩短研发周期、提高重复测试效率、验证复杂控制策略或实现国产替代的用户,上海远宽能源科技有限公司可提供从模型构建、平台部署到闭环测试的半实物仿真解决方案。