“使用基于模型的设计，我们在比我们传统的过程将需要显著更少的时间开发复杂的控制系统。我们消除了由我们的模型生成代码的几个月手工编码，我们用模拟来实现早期设计验证。”
Anthony Totterdell, Alstom Grid公司
高压，直流（HVDC）电力传输系统通过高电压提供了诸多优势，远距离或地下或水下电缆时使用交流电（HVAC）系统，包括财政上的好处。HVDC实现更高的功率密度，改进的功率流控制，和更有效地利用比HVAC能源。在HVDC传输改变从AC到DC的电压，但是，需要复杂的变流器站。
目前常用的线换向转换器需要多个滤波器组，它可以是昂贵的，相当大的。对于需要紧凑站点布局HVDC应用，如海上和陆上风电场在空间有限，电压源转换器（的VSC）提供了更好的解决方案。
在阿尔斯通电网工程建成了24兆瓦的演示系统，以支持开发和VSC技术的测试，为大规模生产做准备，并让潜在客户参观一个全功能的VSC设施。万博1manbetx该团队使用基于模型的设计加快发展。“基于模型的设计使我们能够管理的VSC系统的复杂性，在开发早期验证我们的控制设计，并满足我们的可靠性，质量和时间将产品推向市场的目标，”安东尼Totterdell，副控制系统经理说 - VSC专家在阿尔斯通电网。
演示控制系统包括一个运行在微处理器上的高级测序层，它管理与电力系统的交互;运行在dsp上的中间电流和相位控制层;以及低电平的电力电子开关控制，它每100微秒监控电容器电压。
“为了开发这样一个复杂的系统，我们的系统工程师需要尽早验证设计，”Totterdell说。“过去，当我们准备在实时模拟器上进行测试时，我们有时会在项目后期发现设计和实现问题。”
随着全球风力发电场和智能电网需求的增长，阿尔斯通电网看到了一个市场机会，需要一个积极的生产计划。“我们的目标是在24个月内从概念到完整的演示，”Totterdell解释说。“为了满足这个时间表，我们需要加快软件开发过程，同时尽量减少在过程后期发现的编码错误。”
阿尔斯通网格采用基于模型的MATLAB设计®和仿真软万博1manbetx件®对直流变压控制系统进行建模、仿真、文档化和代码生成。
采用Simulink和Stateflow进行了概念设计万博1manbetx®。使用Simu万博1manbetxlink和Simscape electric™，他还构建了一个工厂模型，其中包括交流电网连接、变压器和负载，以及用于低级别电力电子子模块的绝缘栅双极晶体管(IGBTs)和电容器。
为了验证控制设计和工厂模型的功能，阿尔斯通电网工程师在Simulink上进行了闭环仿真。万博1manbetx接下来，他们改进了控制算法，为部署到实时目标做准备。
为了帮助管理系统的复杂性，阿尔斯通电网工程师们使用Simulink模型参考的模型转换为对应于该组件将被部署在DSP硬件库块分区。万博1manbetx它们加入的接口块之间，转换的模型来离散数学，并且从可变步到一个固定步长的离散求解器切换。
采用嵌入式编码®工程师们生成了C代码函数来定义序列、系统级控制和单个相位控制。他们将C代码部署到一个1.2千瓦级的硬件模拟器上，以验证系统的实时运行。
最后，工程师移植了控制算法到生产硬件为24兆瓦的示范和验证，它操作为设计。
最终的系统模型由含有33000块，564种离散状态，和250个Stateflow图大约2000子系统。从这个模型，其中包括2000块的控制器部分，约10,000行生产代码生成阿尔斯通电网。使用Simu万博1manbetxlink报告生成器™，他们还创造了超过300页的系统描述和功能说明文档。
该演示系统目前正在运行中，并得到了潜在客户的积极评价。
可量化的过程改进。“基于模型的设计使我们能够为我们的发展过程中衡量的改善，” Totterdell说。“时间从设计到代码（包括测试），从每年约下降到3个月，设计迭代2个月下降到不足2周，而过去需要2周在分钟内完成文档更新。”
快速集成电力系统仿真软件。“我们的客户要求我们使用动态性能和瞬态分析研究，以前需要重写我们的PSCAD模型和积分时间月PSCAD / EMTDC环境，” Totterdell说。“我们的专家与MathWorks的顾问合作，再利用我们现有的MATLAB和Simulink模型与嵌入式编码，使我们能够实现约五分钟在功能上的改变。”万博1manbetx
保护系统在一周内实施。“我们传统高压直流系统的保护算法用C语言开发和测试了大约6个月，”Totterdell说。“我在Simulink和Stateflow中重新实现了相同的算法，并让它们在一周内万博1manbetx工作。”
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