于 飞，刘彦志

(青岛科技大学 自动化与电子工程学院，山东 青岛 266042)

基于FPGA的电力电子变换器的精仿真研究

于 飞，刘彦志

(青岛科技大学 自动化与电子工程学院，山东 青岛 266042)

在电力电子仿真领域，基于现场可编程门阵列(FPGA)高速并行运算的特点，为了达到实时效果，对系统模型通常采用较为方便的建模;提出了使用FPGA对Boost变换器进行复杂建模以及算法研究;基于这一思想，首先对boost变换器进行建模以及算法研究；其次完成基于FPGA的Boost变换器的建模并利用XILINX的ML605开发板进行仿真实验，将仿真波形与MATLAB进行对比，证实了在一定误差范围内，基于FPGA复杂建模仿真的有效性及准确性。

Boost变换器；FPGA；数学模型；龙格库塔

0 引言

在电力系统仿真领域，随着新一代的电网以及输配电系统发展，大量电力电子器件的引入以及更高的频率，对模型仿真计算性能的要求越来越高，并行计算是目前解决单处理器速度瓶颈的最好方法之一[1]。当前主流的实时仿真系统中，如RTDS、Hypersim、dSPACE都采用多块CPU或DSP并行方式运行，但其并行度有限；而FPGA具有高度并行性特性以及可重构计算方式，特别适合用来对具有高度并行特点的电力电子模型进行仿真。对于复杂的系统模型，虽然采样率高，但只要是并行运算，模型的复杂程度并不会影响速度[2]。

随着电力电子模块化结构以及分布式电源接入配电网的不断发展，FPGA凭借其高速并行处理能力、流水型架构和内存分布性，使其越来越多的应用于电力电子分布式控制、模块化电力电子设备的建模仿真中[3-6]。……