基于超大规模集成电路（VLSI）的电磁暂态多时间尺度实时仿真计算研究

项目名称： 基于超大规模集成电路（VLSI）的电磁暂态多时间尺度实时仿真计算研究

项目编号： No.51407164

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 电工技术

项目作者： 穆清

作者单位： 中国电力科学研究院

项目金额： 23万元

中文摘要： 随着电力电子技术的飞速发展，电压源换流器在电力系统中的应用和普及对电磁暂态实时仿真的规模和复杂度都提出了新要求。大规模电磁暂态实时仿真已经不能通过现有方法实现，成为了电力系统仿真迫切需要解决的问题。本项目将通过多时间尺度并行，利用超大规模集成电路资源解决电磁暂态实时仿真计算困难。首先，通过研究不同时间尺度接口并行算法，把时间尺度小、计算量大的网络分割出来并行求解。拟提出镜像网络法，消除串行等待。然后，研究新算法提升最耗时的非线性元件的仿真效率。其中开关类元件拟采用拓扑能量转移和能量补偿算法，而非线性电感电阻类元件拟采用并行的局部积分法。最后，通过集成电路的架构调整和任务流程重构，解决并行阻塞，实现小时间尺度网络的实时仿真，并联合大时间尺度仿真工具，实现多时间尺度大规模实时仿真。研究成果可望为解决大规模电磁暂态实时仿真提供新思路，并为基于超大规模集成电路的电磁暂态仿真计算芯片设计打下基础。

中文关键词： 电力系统仿真；电磁暂态；多时间尺度；并行仿真；超大规模集成电路

英文摘要： Along with the rapid development of power electronics, the wider application of the voltage source converter in the power system surges the new requirement in the field of complexity and scale of the power system simulation. The large scale real-time simu

英文关键词： Power simultion simulation；Electromagnetic Transient；Multiple Time Scale；Parallel Simulation；Very Large Scale Integrated Circuits