【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电网设备建模，尤其涉及基于谐波分析的dab变换器建模方法及相关装置。
技术介绍
1、随着“双碳”目标的提出以及新能源技术的大力发展，越来越多的分布式发电与电力电子设备开始接入电网，使电网逐渐呈现高度电力电子化的特征。而对于接入的不同电力电子设备，除了占据大部分主导地位的变流器外，还有很多设备会在接入负荷与变流器间加入高频变换器改善电压等级与用电质量。针对双有源全桥(dualactive bridge，dab)变换器来说，其具有功率密度高，易于实现软开关等优点，目前在多类型电力电子设备以及直流供电系统中有较高频率的应用。
2、广义状态空间平均法被用于大功率电力电子设备的建模过程，但该方法忽略了谐波分量，无法体现非线性器件间的作用。而基于谐波线性化的描述函数法能够在高频段提高建模精度，但本质上仍为单输入单输出模型，未考虑不同频次间谐波耦合情况，难以实现低、中、高频段的谐波分析，无法适用于多变换器系统。
技术实现思路
1、本申请提供了基于谐波分析的dab变换器建模方法及相关装置，用于解决现有技术未考虑谐波分量或者不同频次谐波之间的耦合情况，导致方法适用性受限的技术问题。
2、有鉴于此，本申请第一方面提供了基于谐波分析的dab变换器建模方法，包括：
3、基于构建的dab变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数；
4、根据预选状态变量和所述桥开关函数确定所述dab变换器的初始时域状态方程；
5、采用广义状态空间法根据
6、根据预设信号扰动量和所述状态系数微分方程构建所述dab变换器的时域状态空间模型；
7、基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态空间模型。
8、优选地，所述基于构建的dab变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数，所述桥开关函数包括原边桥开关函数和副边桥开关函数，之前还包括：
9、根据dab变换器的主电路构建初始等效电路；
10、通过线路励磁优化的方式对所述初始等效电路进行简化处理，得到dab变换器等效电路。
11、优选地，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态空间模型，之后还包括：
12、求解所述dab变换器的所述频域状态空间模型在稳态状态下的谐波传递函数矩阵；
13、根据所述谐波传递函数矩阵计算频域稳态解后，将所述频域稳态解转换至时域，得到时域稳态解；
14、基于所述时域稳态对所述频域状态空间模型进行模型验证，得到模型验证结果。
15、优选地，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态空间模型，之后还包括：
16、根据所述频域状态空间模型构建所述dab变换器的仿真模型，并进行dab变换器仿真分析，得到仿真分析结果。
17、本申请第二方面提供了基于谐波分析的dab变换器建模装置，包括：
18、开关分析单元，用于基于构建的dab变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数；
19、状态分析单元，用于根据预选状态变量和所述桥开关函数确定所述dab变换器的初始时域状态方程；
20、方程计算单元，用于采用广义状态空间法根据所述初始时域状态方程进行状态变量系数分析计算，得到状态系数微分方程，所述状态变量系数包括第零次系数和第一次系数；
21、模型构建单元，用于根据预设信号扰动量和所述状态系数微分方程构建所述dab变换器的时域状态空间模型；
22、时频转换单元，用于基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态空间模型。
23、优选地，还包括：
24、电路等效单元，用于根据dab变换器的主电路构建初始等效电路；
25、电路简化单元，用于通过线路励磁优化的方式对所述初始等效电路进行简化处理，得到dab变换器等效电路。
26、优选地，还包括：
27、模型解算单元，用于求解所述dab变换器的所述频域状态空间模型在稳态状态下的谐波传递函数矩阵；
28、稳态求解单元，用于根据所述谐波传递函数矩阵计算频域稳态解后，将所述频域稳态解转换至时域，得到时域稳态解；
29、模型验证单元，用于基于所述时域稳态对所述频域状态空间模型进行模型验证，得到模型验证结果。
30、优选地，还包括：
31、仿真分析单元，用于根据所述频域状态空间模型构建所述dab变换器的仿真模型，并进行dab变换器仿真分析，得到仿真分析结果。
32、本申请第三方面提供了基于谐波分析的dab变换器建模设备，所述设备包括处理器以及存储器；
33、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
34、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的基于谐波分析的dab变换器建模方法。
35、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的基于谐波分析的dab变换器建模方法。
36、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
37、本申请中，提供了基于谐波分析的dab变换器建模方法，包括：基于构建的dab变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数；根据预选状态变量和桥开关函数确定dab变换器的初始时域状态方程；采用广义状态空间法根据初始时域状态方程进行状态变量系数分析计算，得到状态系数微分方程，状态变量系数包括第零次系数和第一次系数；根据预设信号扰动量和状态系数微分方程构建dab变换器的时域状态空间模型；基于谐波状态空间建模原理将时域状态空间模型转换至频域，得到dab变换器的频域状态空间模型。
38、本申请提供的基于谐波分析的dab变换器建模方法，采用广义状态空间法实现dab变换器的建模，在此过程中对初始时域状态方程进行状态变量系数分析计算，能够把握不同频次谐波之间的耦合情况，确保构建模型的准确性和可靠性，可以实现低、中、高频段的谐波分析，提升方案的适用性。因此，本申请能够解决现有技术未考虑谐波分量或者不同频次谐波之间的耦合情况，导致方法适用性受限的技术问题。
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1.基于谐波分析的DAB变换器建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于谐波分析的DAB变换器建模方法，其特征在于，所述基于构建的DAB变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数，所述桥开关函数包括原边桥开关函数和副边桥开关函数，之前还包括：
3.根据权利要求1所述的基于谐波分析的DAB变换器建模方法，其特征在于，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述DAB变换器的频域状态空间模型，之后还包括：
4.根据权利要求1所述的基于谐波分析的DAB变换器建模方法，其特征在于，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述DAB变换器的频域状态空间模型，之后还包括：
5.基于谐波分析的DAB变换器建模装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于谐波分析的DAB变换器建模装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求5所述的基于谐波分析的DAB变换器建模装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求5所述的基于谐波分析的DAB变
9.基于谐波分析的DAB变换器建模设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的基于谐波分析的DAB变换器建模方法。
...【技术特征摘要】
1.基于谐波分析的dab变换器建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于谐波分析的dab变换器建模方法，其特征在于，所述基于构建的dab变换器等效电路进行开关状态分析，得到桥开关函数，所述桥开关函数包括原边桥开关函数和副边桥开关函数，之前还包括：
3.根据权利要求1所述的基于谐波分析的dab变换器建模方法，其特征在于，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态空间模型，之后还包括：
4.根据权利要求1所述的基于谐波分析的dab变换器建模方法，其特征在于，所述基于谐波状态空间建模原理将所述时域状态空间模型转换至频域，得到所述dab变换器的频域状态...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊丽娟，梅勇，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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