Real-Time Electromagnetic Transient Simulation of AC-DC Networks

کاوش ارائه جامع و پیشرفته از فناوری شبیه‌سازی گذرا الکترومغناطیسی در زمان واقعی توسط رهبران این حوزه

گذرا الکترومغناطیسی در زمان واقعی شبیه‌سازی شبکه‌های AC-DC نمایش مفصلی از آرایه گیت قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGA) شبیه‌سازی گذرای الکترومغناطیسی بلادرنگ (EMT) مبتنی بر سخت‌افزار برای همه تجهیزات اساسی مورد استفاده در شبکه‌های برق AC-DC ارائه می‌کند. این کتاب به طور خاص بر روی مدل‌های دقیق در سطح دستگاه برای تحقق سخت‌افزاری آن‌ها به روشی موازی و عمیق خط لوله و همچنین تکنیک‌های تجزیه برای شبیه‌سازی سیستم‌های بزرگ تمرکز دارد.

هر فصل شامل مفاهیم اساسی، مدل‌های دستگاه، الگوریتم‌های راه‌حل است. و شبیه سازی سخت افزار برای کمک به خواننده در درک مطالب موجود در داخل. مطالعات موردی در سراسر کتاب، از مدارهای آزمایشی کوچک آموزشی گرفته تا شبکه‌های AC-DC در مقیاس بزرگ با اندازه واقعی وجود دارد.

این کتاب همچنین مقدماتی بر FPGA و سخت‌افزار در حلقه (HIL) ارائه می‌کند. رویه‌های شبیه‌سازی، و شبکه‌های در مقیاس بزرگ ساخته شده توسط مؤلفه‌های بنیادی که در فصل‌های قبلی توضیح داده شد. با تمرکز قوی بر برنامه‌های شبکه انتقال جریان مستقیم برق با ولتاژ بالا، شبیه‌سازی گذرا الکترومغناطیسی در زمان واقعی شبکه‌های AC-DC مدل‌های ریاضی سطح سیستم و دستگاه را پوشش می‌دهد. خوانندگان همچنین از گنجاندن موارد زیر لذت خواهند برد:

• معرفی کامل بر فناوری آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی، از جمله تکامل FPGA ها، روندهای فناوری، معماری های سخت افزاری، و ابزارهای برنامه نویسی
• کاوشی در اجزای سیستم قدرت کلاسیک، به عنوان مثال، اجزای سیستم قدرت غیرفعال خطی و غیرخطی، خطوط انتقال، ترانسفورماتورهای قدرت، ماشین‌های دوار، و رله‌های محافظ
• مطالعه‌ای جامع در مورد سوئیچ‌ها و مبدل‌های نیمه هادی قدرت، به عنوان مثال، AC - مبدل های DC و DC-DC و دستگاه های الکترونیکی قدرت خاص مانند قطع کننده های مدار DC
• بررسی تکنیک های تجزیه مورد استفاده در سطح تجهیزات و همچنین در سطح سیستم در مقیاس بزرگ برای زمان واقعی شبیه سازی EMT شبکه های AC-DC
• فصل هایی که توسط نتایج شبیه سازی از موارد تست به خوبی تعریف شده پشتیبانی می شوند و پارامترهای سیستم مربوطه در پیوست ارائه شده است

ایده آل برای دانشجویان فارغ التحصیل و مهندسان حرفه ای که در رشته مهندسی برق مشغول به تحصیل یا کار هستند، شبیه سازی گذرا الکترومغناطیسی در زمان واقعی شبکه های AC-DC نیز در کتابخانه های متخصصان شبیه سازی، مهندسین ارشد مدل سازی و شبیه سازی، برنامه ریزی، جایگاهی کسب خواهند کرد. و مهندسان طراحی، و مهندسین مطالعات سیستم.

Explore a comprehensive and state-of-the-art presentation of real-time electromagnetic transient simulation technology by leaders in the field

Real-Time Electromagnetic Transient Simulation of AC-DC Networks delivers a detailed exposition of field programmable gate array (FPGA) hardware based real-time electromagnetic transient (EMT) emulation for all fundamental equipment used in AC-DC power grids. The book focuses specifically on detailed device-level models for their hardware realization in a massively parallel and deeply pipelined manner as well as decomposition techniques for emulating large systems.

Each chapter contains fundamental concepts, apparatus models, solution algorithms, and hardware emulation to assist the reader in understanding the material contained within. Case studies are peppered throughout the book, ranging from small didactic test circuits to realistically sized large-scale AC-DC grids.

The book also provides introductions to FPGA and hardware-in-the-loop (HIL) emulation procedures, and large-scale networks constructed by the foundational components described in earlier chapters. With a strong focus on high-voltage direct-current power transmission grid applications, Real-Time Electromagnetic Transient Simulation of AC-DC Networks covers both system-level and device-level mathematical models. Readers will also enjoy the inclusion of:

• A thorough introduction to field programmable gate array technology, including the evolution of FPGAs, technology trends, hardware architectures, and programming tools
• An exploration of classical power system components, e.g., linear and nonlinear passive power system components, transmission lines, power transformers, rotating machines, and protective relays
• A comprehensive discussion of power semiconductor switches and converters, i.e., AC-DC and DC-DC converters, and specific power electronic apparatus such as DC circuit breakers
• An examination of decomposition techniques used at the equipment-level as well as the large-scale system-level for real-time EMT emulation of AC-DC networks
• Chapters that are supported by simulation results from well-defined test cases and the corresponding system parameters are provided in the Appendix

Perfect for graduate students and professional engineers studying or working in electrical power engineering, Real-Time Electromagnetic Transient Simulation of AC-DC Networks will also earn a place in the libraries of simulation specialists, senior modeling and simulation engineers, planning and design engineers, and system studies engineers.