变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质，涉及暂态仿真技术领域。首先对变流器中的器件进行诺顿等效，然后获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流；再依据上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；再依据上一时步中的状态、初始状态以及桥臂电流对开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为开关组与独立二极管在当前时步的状态；再重复执行初步判断与状态更新的过程，直至达到预设定时步；最后依据开关组与独立二极管在所有时步的状态进行电磁暂态仿真。本申请具有仿真效率更高的优点。

【技术实现步骤摘要】
变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质
本申请涉及暂态仿真
，具体而言，涉及一种变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
中点钳位（NeutralPointClamped，NPC）三电平变流器是近年来发展较为迅速的一类电力电子变换装置，与传统两电平电压源型变流器相比，具有输出电压/电流谐波小，开关器件承受du/dt低，开关损耗小，可有效减小滤波器体积和重量的优点。因此，NPC三电平变流器在中低压光伏/储能/风电发电系统、多相电机拖动系统、高速铁路供电系统等场合中取得了广泛的应用。为了研究NPC三电平变流器的暂稳态特性及控制保护策略，需要借助数字电磁暂态仿真工具对其工作状态进行模拟计算及分析。目前使用较为广泛的商用离线电磁暂态仿真软件主要有PSCAD、Matlab的SimPowerSystem、ADPSS、CloudPSS等。然而，目前在对变流器进行电磁暂态仿真时，需要引入迭代方法求解当前时步稳定的开关状态，而NPC三电平变流器的电路拓扑中包含了大量的开关管及二极管元件，因此迭代过程耗时较长，仿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述方法包括：/n对所述变流器中的器件进行诺顿等效，其中，所述变流器中包括开关组与独立二极管，所述开关组包括开关管与组合二极管；/n获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流；/n依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；/n依据所述上一时步中的状态、所述初始状态以及所述桥臂电流对所述开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为所述开关组与所述独立二极管在当前时步的状态；/n重复执行初步判断与状态更新的过程，直至达到预设定时步；/n依据...

【技术特征摘要】
1.一种变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
对所述变流器中的器件进行诺顿等效，其中，所述变流器中包括开关组与独立二极管，所述开关组包括开关管与组合二极管；
获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流；
依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；
依据所述上一时步中的状态、所述初始状态以及所述桥臂电流对所述开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为所述开关组与所述独立二极管在当前时步的状态；
重复执行初步判断与状态更新的过程，直至达到预设定时步；
依据所述开关组与所述独立二极管在所有时步的状态进行电磁暂态仿真。


2.如权利要求1所述的变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述开关组包括第一状态、第二状态以及第三状态，当所述开关组处于第一状态时，所述开关管关闭，所述组合二极管关闭；当所述开关组处于第二状态时，所述开关管关闭，所述组合二极管导通；当所述开关组处于第三状态时，所述开关管导通，所述组合二极管关闭；所述依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态的步骤包括：
当所述开关组在上一时步中处于第三状态且所述支路电流小于0时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第二状态；
当所述开关组在上一时步中处于第三状态、所述支路电流大于0且所述驱动信号为0时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第一状态；
当所述开关组在上一时步中处于第二状态、所述支路电流大于0且所述驱动信号为1时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第三状态；
当所述开关组在上一时步中处于第二状态、所述支路电流大于0且所述驱动信号为0时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第一状态；
当所述开关组在上一时步中处于第一状态、所述端电压大于0且所述驱动信号为1时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第三状态；
当所述开关组在上一时步中处于第一状态且所述端电压小于0时，确定所述开关组在当前时步的初始状态为第二状态。


3.如权利要求1所述的变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述独立二极管包括关闭状态与导通状态，所述依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态的步骤包括：
当所述独立二极管在上一时步中处于导通状态且所述支路电流小于0时，确定所述独立二极管在当前时步的初始状态为关闭状态；
当所述独立二极管在上一时步中处于关闭状态且所述支路电流大于0时，初步判断所述独立二极管在当前时步处于导通状态。


4.如权利要求1所述的变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述变流器包括上桥臂组与下桥臂组，所述上桥臂组与所述下桥臂组对称设置，且所述上桥臂组包括第一开关组、第二开关组以及第五二极管，所述下桥臂包括第三开关组、第四开关组以及第六二极管；所述开关组包括第一状态、第二状态以及第三状态，当所述开关组处于第一状态时，所述开关管关闭，所述组合二极管关闭；当所述开关组处于第二状态时，所述开关管关闭，所述组合二极管导通；当所述开关组处于第三状态时，所述开关管导通，所述组合二极管关闭；所述独立二极管包括关闭状态与导通状态；依据所述上一时步中的状态、所述初始状态以及所述桥臂电流对所述开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为所述开关组与所述独立二极管在当前时步的状态的步骤包括：
当所述第一开关组在上一时步中处于第三状态、所述初始状态为第一状态且所述桥臂电流大于0时，所述第五二极管的状态更新为导通状态，所述第六二极管的状态更新为关断状态；
当所述第二开关组在上一时步中处于第三状态、所述初始状态为第一状态且所述桥臂电流大于0时，所述第三开关组的状态更新为第二状态，所述第四开关组的状态更新为第二状态，所述第五二极管的状态更新为关断状态；
当所述第四开关组在上一时步中处于第三状态、所述初始状态为第一状态且所述桥臂电流小于0时，所述第五二极管的状态更新为关断状态，所述第六二极管的状态更新为导通状态；
当所述第三开关组在上一时步中处于第三状态、所述初始状态为第一状态且所述桥臂电流小于0时，所述第一开关组的状态更新为第二状态，所述第二开关组的状态更新为第二状态，所述第六二极管的状态更新为关断状态。


5.如权利要求1所述的变流器电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述变流器包括上桥臂组与下桥臂组，所述上桥臂组...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芮，宋炎侃，于智同，陈颖，黄少伟，沈沉，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51