解決方案
HYPERSIM是魁北克水電（Hydro-Québec），法國電力局（RTE）和中國電力科學研究院（CEPRI）20年來合作研究的結晶。自2010年起，OPAL-RT繼續致力于HYPERSIM的開發，HYPERSIM6.0具備先進的基于Windows?的建模環境。HYPERSIM 支持標準的Intel兼容多核計算機以及所有OPAL-RT的先進FPGA實時I/O系統，是有能力仿真和分析有多達2000三相總線的超大型電力系統的實時數字仿真器，依托開放的結構、高速并行處理和模塊可升級性來提供標準實時仿真，這種通過標準計算機技術實現的性能水平遠遠高于其他利用自定義DSP和RISC處理器板的高造價數字實時仿真器。HYPERSIM一直處于創新前沿，并已成為美國，亞洲和歐洲國家實驗室，行業研發中心以及電力公司的標準配置設備，它被用于工廠驗收、系統集成測試以及研發工作和投產試驗。
強大的電網仿真能力
可以在一個仿真器上創建上千個三相主線的實時電力系統模型，而不影響電磁暫態精確度。
高速處理與通訊
在處理能力，處理器間通訊速度和擴展性方面，HYPERSIM運行于OPAL-RT的標準Intel兼容多核計算機系統。
電力電子仿真模型
提供大量適用于電力行業需求的易配置電力電子模型，可聯合 FPGA執行亞微秒步長級快速電力電子模型以達到準確度。
HYPERSIM包括硬件和軟件兩大部分，該系統既可以利用工作站進行單處理器或多處理器的離線仿真，也可以通過OPAL-RT下公司的OP5600系列仿真主機進行實時仿真。可以應用在:控制器測試、保護設備測試、HVDC與FACTS系統相互影響的研究等。具有以下的特征:
■ 豐富的電力系統和電力電子模塊庫
發電機、電動機、變壓器、傳輸線、配電線以及負載等電力系統常見設備，電力電子器件、電壓/ 電流傳感器，Virtual IED與繼電器等
■ 支持與Matlab/SIMULINK/SPS的接口
■ 支持用戶編寫的C代碼/庫可以導入EMTP-RV的電網數據
用戶可以搭建電網模型，配置元件參數，添加測量點，MapTask自動任務分配，仿真開始與結束控制，在線調參等。HYPERSIM提供了精確的潮流分析模塊，根據功率/電壓基準值，建立起電力系統的穩態條件，自動初始化電力系統。先進的插值技術，使用戶能夠精確仿真兩個時間步長之間出現的閥觸發。
■ 在授權的核上自動分核并行計算仿真
■ 一鍵代碼編譯運行
■ 先進的插值技術能夠精確仿真步長之間出現的閥觸發
■ 支持MATLAB/Simulink模型導入
■ 支持用戶C代碼自定義模塊，調用封裝鏈接庫
ScopeView是一種數據采集和信號處理軟件，用于對HYPERSIM的仿真結果實現可視化分析。能夠導入來自EMTP-RV，MATLAB與Comtrade的數據；具有先進的運算后處理能力，例如計算最大/最小值，平均值，FFT，諧波分析等；可以生成測試報告。
■ 仿真結果可視化波形界面及處理
■ 可執行數學運算、頻域響應、譜密度等數值處理
■ 波形操作處理，可用作生成報告、論文結果
■ 可讀取MATLAB， CSV， COMTRADE等格式的數據源文件
■ 允許用戶編寫自動測試用例，并且執行測試；
■ 進行數千次的數據統計、隨機蒙特卡羅試驗、晝夜連續測試等；
■ 按標準格式存儲仿真數據，并用于離線分析。
■ 開放的應用程序界面
■ 自動生成測試波形和數據報表
■ 測試結果自動數據處理（例如：執行上千次最大電流值統計）
HYPERSIM適用于數千條三相母線的大規模電力系統測試的實時系統?？筛鶕蛻粜枨蠖ㄖ朴嬎銠C和通信板，為提高仿真能力提供了有競爭力的解決方案。
OP5600實時仿真主機
■ X8/16/32/64個核3.46 GHz， Xilinx FPGA (Spartan 3或者Virtex 6)，
■ 實時操作系統(Linux Redhat)以及強大的I/O處理能力；
■ 最多128路模擬I/O或256路數字I/O或兩者都有；
■ 借助DB37與外部設備連接；
■ 前面板上的I/O監控；
■ 最多4個PCI插槽；
■ 支持第三方I/O通信協議IEC61850，UDP/IP， CAN， ARINC，
■ MIL1553， IRIG-B， DNP3.0， C37.118等。
OP5607實時仿真主機
■ 最多128路模擬I/O或256路數字I/O或兩者都有；
■ 4U機箱，包含一塊Virtex 7 FPGA卡；
■ PCIe x 4 ( 20Gbps )通訊接口。
HYPERSIM軟件也能夠與OP7000機箱以及I/O系統實現集成，可以使用多塊FPGA板卡，以微秒級的步長對電壓源變換器進行高精度的仿真。
HYPERSIM電力系統實時仿真系統
如下圖是一個典型的HYPERSIM電力系統實時仿真系統.包括2臺OP5600實時仿真機和1臺OP7000（FPGA）仿真機，并可選配OP7020（FPGA）仿真機，擴展4臺4核OP4500仿真機。系統通過OP7000仿真機遠程I/O接口，與用戶的控制保護裝置進行對接，利用SFP高速光纖進行通訊，以保證系統的實時性，用戶可通過用戶工作站對系統進行實時監測。
控制器和保護系統的硬件在環測試
■ 控制器與保護系統的功能與性能測試；
■ 復雜SCADA系統的測試；
■ FACTS動態性能測試；
■ 繼電器與自動重合閘設備的閉環測試；
■ 大規模交流輸電系統中HVDC變換器與FACTS的集成；
■ 新技術研究，如MMC-HVDC變換器及其與真實電網連接時的分析；
■ 縮短控制器調試時間，實現更加有效的控制策略設計；
■ 高壓設備的功率硬件在環PHIL測試。
電力系統研究
■ 交流與直流電力系統的電壓分析、動態分析以及系統穩定性分析；
■ 交直流電力系統相互作用；
■ 故障狀態、線路變化、或者鐵磁諧振時的電磁暫態分析；
■ 用戶電力設備與FACTS的分析，如STATCOM,SVC與TCR；
■ 不同條件下突發事件的研究；
■ 發電、輸電與配電；
■ 智能電網；
■ 分布式能源，如光伏陣列、風力渦輪機、同步電機與燃料電池。
高等教育與培訓
■ 對從事電力系統保護與控制相關工作人員培訓的實用資源；
■ 適用于緊急情況的操作機構與技術人員的培訓；
■ 高校應用類課程。
魁北克高壓交直流輸電仿真系統
本系統仿真了實際的加拿大魁北克交直流輸電系統，電網輸電等級為230kV，仿真規模為780個三相節點，包含魁北克地區25個大規模風場詳細模型，7個SVC及其控制，1條3端直流輸電系統，直流輸電控制采用實際控保裝置接入的方式運行。
HYPERSIM能對相當大規模的電力輸電系統進行電磁暫態實時仿真，可以包含上千個電力系統器件，實現電力潮流分析，自動分配任務，電力參數的動態調參，為大規模輸電系統提供更成熟可靠地解決方案。
