基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法技术

本发明专利技术涉及实时仿真领域中电路状态空间方程求解技术领域，公开了一种于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，包括如下步骤：A)建立电路的状态空间微分方程；B)建立电容和电感元件的特性方程，确定电路中每个电容和电感元件使用的数值积分方法，使用数值积分方法得到离散时域的特性方程；C)结合步骤B)的离散时域特性方程和步骤A)的状态空间微分方程，得到电路的状态空间离散方程；D)循环仿真。本发明专利技术基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，通过独立离散每个电容和电感元件的特性方程并优化状态空间方程的离散过程，提高了电路系统实时仿真的速度和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时仿真领域中电路状态空间方程求解，具体涉及一种基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法。

技术介绍

1、随着电力系统规模的不断扩大及新型电力电子装置的采用，系统的动态特性变得逐渐复杂。与发电机、电动机等传统电力设备不同，电力电子设备具有高频和响应迅速的特点。引入电力电子设备的系统也呈现包含元件繁多、动态特性复杂的特点，这给电力系统的研发和测试带来了新的挑战。

2、实时仿真可以研究系统电磁暂态行为特性，便于设计系统控制方法，通过硬件在环测试来替代实物实验，降低科研成本、研发周期和实验风险。因此，实时仿真是研究含电力电子设备的电力系统的重要工具。在此背景下，电力电子实时仿真引起了学者们的广泛关注。

3、基于当前系统逐渐复杂的现状，考虑到实时仿真的时间步长为固定值，电力电子实时仿真的优化目标集中在仿真速度和计算精度方面，主要包括：减少计算量，提高实时仿真速度；在保证仿真实时性的前提下，提高实时仿真精度。

4、针对以上目标，解决的关键手段之一是优化系统方程的离散过程，减少计算量，提高计算精度。

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【技术保护点】

1.一种基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：所述步骤C)中，根据电容和电感的特性方程建立非状态量、状态量和输入的关系方程，根据所述步骤B)的求解建立电容的非状态量、电感的非状态量、电容的状态量、电感的状态量和历史源的关系方程，然后建立状态量和历史源、输入的关系方程为，最终建立基于电容和电感元件特性的状态空间离散方程。

3.根据权利要求1所述基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：所述步骤A)中，电路的状态空间微分方程为：

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【技术特征摘要】

1.一种基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：所述步骤c)中，根据电容和电感的特性方程建立非状态量、状态量和输入的关系方程，根据所述步骤b)的求解建立电容的非状态量、电感的非状态量、电容的状态量、电感的状态量和历史源的关系方程，然后建立状态量和历史源、输入的关系方程为，最终建立基于电容和电感元件特性的状态空间离散方程。

3.根据权利要求1所述基于电容和电感元件特性的状态空间方程离散方法，其特征在于：所述步骤a)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛浩云，王志伟，陈国勇，汪光森，余志坚，熊又星，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：