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电力电子变换器实时仿真的线性化建模方法技术

技术编号:43320918 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-15 20:21
本发明专利技术公开了一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法。由于电力电子变换器的非线性导致系统节点导纳矩阵随开关状态变化而变化,而时变的节点导纳矩阵限制了新型电力系统仿真的规模。本发明专利技术提出了一种基于端口特性恒导纳的电力电子变换器通用线性化建模方法,无需引入虚拟电感和电容等效开关。通过对变换器的端口特性建立状态空间方程并与内部开关状态相结合,基于改进欧拉法推导出电力电子变换器的恒导纳伴随电路模型。该模型同时支持开关解锁和闭锁模式,无需切换等效电路。此外,所提出的方法可以消除变换器模型与系统全局解之间的延迟,从而有效提高多电力电子变换器仿真的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁暂态仿真领域,尤其涉及一种电力电子变换器实时仿真的线性化建模方法


技术介绍

1、电力电子变换器由于开关变换造成节点导纳矩阵时变,其求解计算量庞大,从而限制了电力电子化电力系统的电磁暂态仿真规模。传统的电力电子恒导纳建模基于l/c等效的伴随离散电路(associated discrete circuit,adc)模型。通过电感、电容的参数设置,保证电感和电容的等效电阻相等就能保证adc模型具有在开关状态改变时系统导纳矩阵不变的优点。虽然l/c等效模型保证了导纳矩阵是恒定的,但是在开关状态切换过程中由于等效电感和电容的大小不能忽略,会在暂态过程中会产生振荡。并且每次开关动作都会对等效电感和电容充能,因此会产生大于实际的虚拟功率损耗,影响仿真精度。同时变换器的阶数较高也影响求解速度。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:

2、电力电子变换器的节点导纳矩阵随着开关状态的变化而变化,使得其解算计算量大。现有的电力电子变换器恒导纳模型都是针对单个开关器件,没有对变换器整体建立本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:首先,建立交流侧电感和直流侧电容的状态空间方程并与电力电子开关状态相结合;然后,采用改进欧拉法推导出表示电力电子变换器端口特性的恒导纳模型,该模型能与传统的电磁暂态软件兼容;最后,根据离散后的节点方程将交流侧和直流侧等效成伴随电路,且等效电阻为与实际电感和电容有关的固定值,实现变换器的恒导纳特性。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:所述状态空间方程为:

3.根据权利要求2所述的一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:所述改进欧拉法为:...

【技术特征摘要】

1.一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:首先,建立交流侧电感和直流侧电容的状态空间方程并与电力电子开关状态相结合;然后,采用改进欧拉法推导出表示电力电子变换器端口特性的恒导纳模型,该模型能与传统的电磁暂态软件兼容;最后,根据离散后的节点方程将交流侧和直流侧等效成伴随电路,且等效电阻为与实际电感和电容有关的固定值,实现变换器的恒导纳特性。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:所述状态空间方程为:

3.根据权利要求2所述的一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:所述改进欧拉法为:

4.权利要求3所述的一种电力电子变换器通用线性化电磁暂态建模方法,其特征在于:通过改进欧拉法对状态空间方程(1)进行离散,得:

5.根据权利要求1所述的一种电力电子变换器...

【专利技术属性】
技术研发人员:章飞周子凡顾伟
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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