无需仰望星空——仿真技术触手可及！多功能的P-HIL测试解决方案

瑞士瑞佳通RegaLink RT：探索瑞士瑞佳通REGATRON在功率硬件在环技术领域的突破！

       功率硬件在环（P-HIL）是一种高新的仿真技术，对于开发和测试现代电力系统至关重要。在P-HIL环境中，真实硬件与实时仿真无缝集成，能够准确可靠地评估真实环境条件下的系统时间响应。

P-HIL应用的高度依赖性主要体现在以下两大系统特性：

a) 相关数据的高分辨率采集能力

b) 极限水平的系统动态响应性能

       系统动态响应由功率级的反应时间与硬件在环系统同放大器之间的通信延迟时间共同决定。为此，瑞士瑞佳通REGATRON为其G5系列直流放大器新增了高速数据接口，专为功率硬件在环应用而优化。

       全新的瑞士瑞佳通RegaLink RT接口基于极光（Aurora）协议构建。该协议是一种轻量级高速串行通信协议，通过多千兆位收发器在FPGA之间实现点对点数据传输。瑞士瑞佳通REGATRON G5系列单元采用SFP（小型可插拔）标准，通过光缆连接放大器与硬件在环系统。不仅动态数据传输值得到显著提升，先前模拟数据传输方式也已全面升级为数字格式。除了稳定性和精度获得重大突破外，现在还能同步传输电压与电流的瞬时值。

       极速响应抑或零超调稳控？

      以下截图展示了从HIL模型到功率输出的最短通信延迟时间（小于60微秒）以及功率级的快速响应时间（恒流模式下小于50微秒）。图1表明，G5设备的动态特性可轻松适配特定任务需求。凭借可切换的滤波器时间常数、可调节的控制器参数以及集成的8通道数字示波器等多项特性，用户能够快速便捷地优化系统性能，满足恒压或恒流运行模式下的特殊应用需求。

                                               图1：采用新型极光协议的瑞士瑞佳通RegaLink RT接口在P-HIL应用中的实时响应截图

       两幅截图展示了36千瓦、500伏、216安培设备的参数化示例：左侧为带超调的设定值阶跃电流（-150…150安培@180伏直流，响应时间<50微秒），右侧为无超调版本（响应时间<200微秒）。这种动态特性是所有G5设备及多单元阵列的典型特征！

• 绿色：HIL至放大器数据传输起始点

• 红色：负载电流响应曲线

• 黄色：被测器件电压

• 时基：50微秒/格

P-HIL技术相关直流应用领域

瑞士瑞佳通REGATRON G5直流电源在P-HIL测试中广泛应用于电力与能源工程的多个领域：

• 电池模拟：通过从简单到复杂的电气等效电路进行研究

• 智能电网测试：实时仿真包含光伏发电、燃料电池等能源，以及电池、电解槽等储能/转换系统的复杂电网场景

• 直流配电网：模拟动态直流负载，用于大型船舶、航空器及复杂固定装置中复杂电网的稳定性测试

• 变流器测试：通过在实时条件下改变输入输出变量，进行系统稳定性与功率测试

       瑞士瑞佳通REGATRON直流与交流电源凭借其高动态性能与精准控制，完全满足P-HIL功率放大器的严苛要求。除特定P-HIL应用外，瑞士瑞佳通REGATRON还提供全系列产品，可满足工业、高校、研发实验室在功率、电压或电流方面的几乎所有需求。具体产品系列包括可编程交直流电源、电池模拟器、充电设备、四象限电网模拟器、电子负载、电池测试仪以及驱动循环测试装置。

       瑞士瑞佳通REGATRON集多项功能于一身的新型直流电源G5.UNV。该产品具有业界前列的可切换电容动态性能，可实现90%供电至90%吸收之间的电流阶跃切换，最快响应时间达50微秒。除可编程输出功率外，该设备还能调制频率高达10kHz的电流纹波，这对现代电化学阻抗谱（EIS）研究具有重要意义。

       瑞士瑞佳通REGATRON模块化电源产品覆盖9千瓦至54千瓦功率范围，电压可选60伏至1500伏。通过主从并联配置，输出功率可扩展至兆瓦级，电压最高可达3000伏。

       多功能交流电源/负载TC.ACS系列，该设备的三相输出均可独立编程电压、频率、相位角及叠加谐波，并支持电流控制模式。通过图形化界面可模拟多种电网条件与RLC拓扑结构，内置专用傅里叶工具能生成任意周期性波形，最高支持5000赫兹的谐波与间谐波电压叠加。

       欢迎垂询我们基于极光（Aurora）协议的光纤接口技术——该技术同时支持交流与直流系统。我们正与主流HIL供应商紧密合作，计划于2025年底为直流单元推出该接口，2026年初将扩展至交流单元。该接口还可为已安装设备提供升级改造服务。