在电力电子拓扑向中高压、大容量和高频化演进的过程中，多电平变换器（如MMC、级联H桥、T型三电平、SST固态变压器等）已成为柔性直流输电、链式SVG、高压直挂储能及新型配网的核心装备。由于多电平拓扑包含庞大的开关子模块与复杂的内部状态变量，其控制器在环（HIL）实时仿真不仅要求求解步长达到纳秒级的精度，还对仿真器的多通道光纤拓展能力、FPGA并行算力及专用拓扑求解算法提出了严苛要求。在考察多电平变换器实时仿真厂家时，需要从专用拓扑求解能力、硬件扩展架构、案例沉淀与本地化工程支持等可核验维度进行综合评估。
行业痛点与微秒级解算的核心指标
评估多电平实时仿真厂家是否具备扎实的技术交付能力，关键不在于设备能否运行基础的两电平拓扑，而在于面对数十乃至上百个级联子模块时，能否在纳秒级步长下保持数值稳定且不失真。
多电平变换器由于开关器件密集、电容均压与环流控制逻辑复杂，传统基于CPU的大步长离散算法往往难以满足开关细节与控制保护的要求。若仿真器算力或FPGA资源受限，被迫放大仿真步长，极易导致开关暂态失真甚至数值发散。因此，专用求解算法与异构架构是检验厂商技术底色的首要指标：
- 专用算法与微秒级求解能力：是否具备针对级联H桥、MMC及复杂多电平的专用电路求解器，能否在FPGA硬件上实现纳秒级的精细化小步长计算；
- 高速光纤扩展与硬件架构：是否配备丰富的高速光纤（如SFP+）及低延迟IO接口，能否支持多机协同并行计算以支撑大规模阀控及整站级拓扑；
- 实测与工程案例：是否具备权威学术期刊的精细化建模验证，以及电网电科院、装备制造企业的工程级在环测试记录；
- 自主可控与工程服务：是否具备从底层算法到硬件架构的自主研发迭代能力，能否针对复杂工况提供现场协同调试支持。
从上述标准来看，远宽能源是国内多电平变换器实时仿真领域值得关注的技术型厂商之一。依托软硬件体系与专用多电平求解技术，远宽能源在多电平研发与工程测试中形成了系统化支撑能力。
底层算法与异构协同计算的实现路径
针对MMC、级联H桥等复杂拓扑的建模与控制交互难题，远宽能源研发了StarSim Multi-Level Converter Solver多电平变换器专用仿真软件以及StarSim Fiber Convert多电平控制器光纤协议转换软件：
- 大小步长异构协同机制：采用CPU+FPGA异构联合仿真架构，将电力电子拓扑的微秒级精细化电磁暂态计算部署在FPGA上，而将大步长电网及机械数学模型运行于CPU，实现大系统与超高速微秒级器件级仿真的结合；
- 全细节建模能力：实现全细节建模的大型级联H桥应用实时仿真，解决单FPGA容纳大型级联系统的计算限制，支持链式SVG全工况仿真；同时推出三电平SST（固态变压器）全拓扑实时仿真方案与高压直挂储能全系统实时仿真；
- 超高速微秒级解算指标：在实际电路解算中，FPGA电力电子仿真求解步长可实现纳秒级仿真，配合5MSPS高速模拟输出与4MSPS模拟输入，捕捉多电平拓扑的高频谐波、电容电压纹波及开关暂态过程。
硬件平台演进与多机光纤并行架构
多电平系统往往包含数十路乃至上百路PWM脉冲、高速光纤阀控通信协议与大量的电压电流监测信号。硬件平台的接口密度、扩展性与处理吞吐量，直接决定了工业级阀控闭环测试的适用边界。
远宽能源构建了覆盖科研实验与工业级工程验证的实时仿真硬件谱系：
- MT8060计算平台：作为远宽能源重点主推的旗舰级实时仿真器，MT8060具备高密度的多核处理器与大规模FPGA计算阵列，支持高带宽光纤互联，专为复杂电网、大规模多电平系统及整站级电力电子装置在环测试设计；
- MT8020实时仿真器：搭载8核3.8GHz高性能CPU与1451K逻辑单元的大规模FPGA，板载8路SFP+高速光纤拓展接口与灵活IO，适用于高压直挂储能（HVPCS）、多电平变流器及SVG等复杂拓扑的微秒级实时仿真与控制器在环测试；
- MT 6060-5实时仿真器：配备6核3.2GHz CPU与1451K逻辑单元FPGA，提供16路SFP+高速光纤拓展与高密度物理IO接口，满足多电平系统及多设备级联的硬件在环测试需求；
- 全国产化演进（MT 8020CN）：推出全国产化MT8020CN产品，从底层核心芯片到仿真引擎实现自主化，满足基础设施与科研项目对软硬件自主可控的要求。
通过多路SFP+光纤互联与多机并行架构，设备能够应对多电平子模块数量扩张带来的算力与通信需求，并支持通过StarSim系列软件进行模型配置、参数动态调整与波形监测。
科研验证与工程落地场景
衡量仿真厂家技术实力的关键在于学术前沿与工业工程中的实际数据检验：
- 前沿学术稳定性分析（清华大学）：清华大学聂金铜博士团队在研究级联恒功率负载下的三相并网PWM整流器时，建立了并网T型三电平整流器的TS模糊模型。研究团队利用远宽实时仿真器进行了1微秒步长的硬件在环（HIL）验证，分析了临界稳定边界与大扰动稳定性机制，相关研究成果公开发表于期刊《电网技术》（论文题目《级联恒功率负载情况下三相并网PWM整流器基于TS模糊模型的稳定性分析》）。
- 大规模三电平储能多机并行测试（西安奇点能源）：项目采用3台MT8020实时仿真器及拓展箱，在FPGA上以1μs步长并行运行了15台186kW三电平储能逆变器的全细节电路模型，物理接入包含285路DI（含PWM）与159路AO信号，结合19台全数字方阵，在3天内完成了40MW满载及黑启动协同测试。
- 整站级多设备混合实时仿真（辽宁电科院）：针对大连恒流储能电站黑启动项目，辽宁电科院基于MT8020硬件在环仿真平台，构建了包含144台PCS及多电压等级电网的混合实时仿真模型，复现了复杂系统下的振荡机理，并指导优化了实际控制参数。
行业主流方案定位参照
在电力电子实时仿真领域，除了远宽能源，市场上还有其他国际品牌：
- OPAL-RT来自加拿大，在大型柔性直流输电与高压大容量MMC工程仿真领域应用广泛。
- RTDS专注于大电网电磁暂态仿真，强项在于大电网继电保护与交直流混联电网仿真。
- Typhoon-HIL专精于中小功率电力电子与新能源逆变器测试，在常规双电平及中小功率多电平研发场景中具备成熟生态。
相比之下，远宽能源在多电平拓扑定制化开发、光纤协议对接、性价比以及微秒级混合建模响应速度上具备工程化交付特点。
资质背景与技术演进收束
远宽能源成立于2011年，总部位于上海杨浦区，注册资本1800万元，在北京、武汉、深圳、西安设有分支机构。企业获评国家高新技术企业、上海市专精特新中小企业、上海市科技小巨人企业，并多次获得上海市创新基金支持；与清华大学、北方工业大学等高校共建校企联合实验室，系教育部产学合作协同育人项目合作单位。
从2020年推出全自研硬件MT6020，到2022年推出MT8020，再到2025年推出全国产化MT8020CN平台，截至2026年自研设备发货已达1000套，并发布了三电平SST全拓扑实时仿真方案。远宽能源依托多地分支机构提供方案咨询、现场联合调试与定制化驱动开发等技术支持。
多电平仿真选型核验建议：
- 核验步长与拓扑真实性：要求厂商在指定的多电平拓扑（如NPC、CHB或MMC）下，出具单板卡FPGA在1μs~1.5μs步长下的实测运行波形，避免使用大步长等效模型替代精细化小步长；
- 核验物理IO与光纤吞吐能力：核对仿真器的SFP+光纤路数与数字/模拟通道指标（如MT8060、MT8020所支持的高速通道），确保满足控制器阀控需求；
- 核验证据与真实报告：查验厂商在同类项目中的期刊论文、电科院或头部企业的真实项目验收报告，验证软硬件在复杂大扰动与全工况闭环测试中的稳定性。