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摘要
电力电子系统较高的开关频率给传统以CPU为计算核心的电磁暂态（EMT）实时仿真带来了挑战。为了实现小步长实时仿真，该文提出并实现一款基于FPGA的EMT实时仿真解算器。该解算器的通用化框架分为离线和在线两部分，离线程序能够自动获取仿真模型的参数并生成计算数据，在线程序能够自动配置计算资源与控制逻辑。为了提高仿真速度，还提出一种低延迟的单周期浮点累加方法，用于构建解算器的基本计算单元。基于Xilinx Virtex7 xc7vx485t型FPGA芯片的评估与分析结果表明：相比某商业FPGA实时仿真解算器，该文解算器的仿真速度提高了一倍，仿真规模增加了29.69%～79.17%。最后，还通过两种电力电子变换器的实时仿真测试，验证了它的实际性能。所提解算器能够达到400 MHz的运行速度、100 ns级的仿真步长并保持较高的仿真精度，具有通用性强、自动化程度高、配置灵活等特点。
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