新能源电力换流器高效仿真设计技术与软件EMPbridge-PCD

项目名称

新能源电力换流器高效仿真设计技术与软件EMPbridge-PCD

公司/团队简介

项目团队来自中国科学院电工研究所的工业仿真计算技术研究部，是专门为工业软件领域的创新攻关而设立的队伍，具有电气工程、计算数学、物理学及工程力学等交叉学科的特点。 项目团队致力于研究“高可靠、高实用、高效能”的计算基础理论与方法，以先进算法及共性技术为核心驱动，研发数值模拟仿真与可视化分析的科学与工程计算软件，开展面向能源、信息、制造、材料等工业领域的仿真、设计、优化和验证。 研究团队在有限元法及其对偶方法、对偶离散几何法、POD/PGD模型降阶、敏感度分析、不确定性量化等算法研究及应用方面有丰富积累，并自主开发有电磁场及多物理耦合分析软件平台EMPBridge。 项目团队主要开展如下研究方向和应用方向：电磁及多物理耦合建模仿真（有限元，边界元，离散几何法，混合计算方法等）； 材料特性仿真及非线性分析；电力电子器件仿真和优化设计方法（模型降阶，模型参数化，机器学习等）；多物理、多层次、多方法建模与仿真平台研发； 数字孪生技术及生态研究。

技术产品介绍

当前新能源领域发展迅速，不论是光伏发电还是风力发电领域，在与电网、储能交互的过程中，必定会涉及到各类换流器设备。换流器的安全可靠、高效是提高发电效率和发电安全的重要保证，而功能先进全面、分析高效、易用的仿真设计软件是提高换流器能效性可靠性的核心手段。 本项目“新能源电力换流器高效仿真设计技术与软件EMPbridge-PCD”主要瞄准各类换流器的高效、便捷的设计和优化，为换流器的磁材料与磁结构、绝缘材料、金属线圈等提供快速建模仿真和优化，从电磁场/温度场/流体场/机械场以及场路耦合角度提供各项保障，包括热分析、电绝缘等，也包括传统的高频变压器和PCB平面变压器等形式，目标市场是换流器设计市场，对象是换流器生产设计厂家、从事新能源发电储能的高校院所、新能源领域主机厂等。 换流器是新能源发电的必需器件，市场达到数百亿规模，而当前设计大多非常粗放，损耗高，安全裕度设置过高，对于运行效率、安全性、可靠性不利，急需相关的软件提高设计水平。预估软件自身的市场需求2000万每年，软件设计服务市场为1亿元每年。项目将提升新能源换流器效率水平，在风光等发电日益增长的背景下，其社会经济效益十分显著，技术也易推广至各类高频变压器领域。