[发明专利]一种用于大型电力系统暂态稳定研究的小型化超级仿真器

摘要

本发明公开了一种用于大型电力系统暂态稳定研究的小型化超级仿真器，包括多个机柜、每个机柜有多个机箱、每个机箱有多个嵌入式计算插件。机箱中的嵌入式计算插件通过多针接口与硬件背板连接，每块嵌入式计算插件有多片不同于常规的高速计算芯片和多片FPGA芯片及其它必要的支持元器件。同一嵌入式计算插件的高速计算芯片通过SPI等总线直接相连，同一机箱所有计算插件的高速计算芯片通过FPGA‑硬件背板一体化矩阵制总线连接，各部分之间的通信和数据交换均经二级密码子算法压缩。各机箱之间通过CAN总线、USB和高速以太网等进行多重光纤数据传输通信。

主权项

1.一种用于大型电力系统暂态稳定研究的小型化超级仿真器，其特征在于：包括1‑8个机柜，每个机柜中设有4‑6个机箱，每个机箱中设有一块硬件背板以及6‑8个嵌入式计算插件，每个嵌入式计算插件包括4‑6片带通信功能的高速计算芯片和2‑3片FPGA芯片以及一个48‑96针接口，所述带通信功能的高速计算芯片中集成有CPU和GPU；其中，单个嵌入式计算插件上的所有高速计算芯片之间均通过SPI总线相互连接，并通过数据通信总线连接FPGA芯片的输入端，所述FPGA芯片通过硬件逻辑电路将数据通信总线转换为16路数据线，所述16路数据线通过48‑96针接口与机箱中的硬件背板连接；所述硬件背板上设有4×4矩阵制总线，单个机箱中的所有嵌入式计算插件之间通过硬件背板上的所述4×4矩阵制总线相连；单个机柜中的所有机箱之间通过CAN总线或USB或高速以太网相连，所有机柜之间通过光纤相连。