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高效能電力轉換

打造高效能電力轉換,掌握能源轉型關鍵技術 以模型化開發工作流程實現更靈活、精確的電力轉換

隨著電氣化趨勢與能源政策的推動,由電力驅動的裝置數量急速增長,電網的智慧化、數位化轉型成為備受注目的焦點。而電力轉換器對於電網與用電設備的運作效率的影響力,使其在新能源發展樞紐地位佔據一席。

基於用電效率、安全性等考量,理想的電力轉換器除了要盡可能降低功率損耗,讓電力資源發揮最大效用,其控制系統還須具備對不確定性與干擾採取適當應變策略的能力。這些前所未有需求讓電力電子設計變得更複雜繁瑣,也讓開發時程更為冗長。

以模型為基礎的設計相較於傳統的設計流程,為電力轉換器提供更具效率的開發途徑。控制工程師、電子工程師、韌體工程師都可以在相同環境進行電力轉換器的系統設計、演算法開發、測試,並且在進入硬體階段之前趁早進行設計的性能確認與控制調校,節省來回變更設計與測試所耗費的成本與時間。

在Simulink®與Simscape Electrical™提供的Model-Based Design環境之中,你可以:

  • 設計並建立電力電子系統模型
  • 開發與模擬電力轉換器控制演算法
  • 使用硬體迴圈測試(HIL Testing)檢驗控制演算法
  • 自動產生經過優化、穩定的C/C++或HDL程式碼,部署至微控制器和FPGAs

立即觀看影片/索取簡報檔,透過實際案例了解模型化設計流程如何協助電力轉換器開發。

實際案例說明示範 - 觀看影片/索取簡報檔

利用Simscape設計以電網為基礎的電力轉換器

併網逆變器將可再生能源連接到電力設施網路。本段演講評估可再生能源系統中的併網形成控制器(grid-forming controller)在維持穩定電力系統方面的表現。我們將比較和電網相連的可再生能源系統在正常運作和突發情況下(如光電功率大幅下降、重大負載變化、電網斷電和故障)的動態表現,並檢查其性能要求是否符合現行的IEEE 2800標準。

利用Simscape設計以電網為基礎的電力轉換器

使用Simscape Electrical設計高效率DC-DC轉換器

進入電氣化時代,電力電子幫助我們達到電動系統的最適表現,可見於電網、能源儲存裝置或電動車等應用。在為這些應用設計高效率的電力電子模組時,牽涉到電路邏輯和半導體技術的選擇,也需要設計和調整封閉迴圈的控制演算法以達到期待的性能表現。

本段影片探討如何透過Simscape Electrical來建立不同電力轉換器拓樸的模型,以及如何使用這些模型來設計封閉迴圈控制演算法。

使用Simscape Electrical設計高效率DC-DC轉換器

併網逆變器之控制器實現與即時測試

併網逆變器使可再生能源能夠與輸電網路設施相連。本段影片展示如何使用Simulink和Simscape Electrical™來建立併網太陽能逆變器的控制器的模型,並進而進行模擬與實現。

併網逆變器之控制器實現與即時測試