[發(fā)明專利]基于統(tǒng)一大信號模型的機載電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711014223.3
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107908829B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 車延博;徐健梅;趙遠程;周金環(huán)
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于統(tǒng)一大信號模型的機載電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法，包括下列步驟：

步驟1：建立飛機電力系統(tǒng)的統(tǒng)一大信號模型

對于多電飛機電力系統(tǒng)，進行包括如下處理的簡化，建立飛機電力系統(tǒng)的統(tǒng)一大信號模型：將發(fā)電機等效為理想電壓源；自耦變壓整流器采用平均值模型；電力電子驅動的機載用電設備視為恒功率負載，用恒流源表示；忽略高壓交流母線電壓的波動及交流阻性負載和調速電動機負載的影響；

步驟2：求解基于統(tǒng)一大信號模型下的飛機電力系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)

分別采用李雅普諾夫線性化方法及混合勢函數(shù)理論求解多電飛機電力系統(tǒng)的小信號和大信號穩(wěn)定性判據(jù)，然后通過對比分析得出飛機電力系統(tǒng)統(tǒng)一的穩(wěn)定性判據(jù)；基于建立的飛機電力系統(tǒng)統(tǒng)一的大信號模型，采用李雅普諾夫線性化方法得出系統(tǒng)的小信號穩(wěn)定性判據(jù)為：

其中，P_cpl為電力電子驅動的機載用電設備等效的恒功率負載；R_f、L_f分別為統(tǒng)一大信號模型等效電路中的所有電阻之和及所有電感之和；C_dc為等效電路直流側的電容參數(shù)；V_s,0為等效電路穩(wěn)態(tài)平衡極點的輸出電壓值；

此外，采用混合勢函數(shù)理論結合李雅普諾夫型能量函數(shù)求解得出統(tǒng)一大信號模型下的大信號穩(wěn)定性判據(jù)為：

其中，V_s為等效電路電容C_dc兩端輸出的電壓值；

為了保證式(2)在飛機電力系統(tǒng)大信號擾動過程中恒定成立，將輸出電壓V_s在擾動過程中可能達到的臨界最小值V_smin考慮在內，故式(2)在大信號下系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)改寫為

式(3)包含了式(1)的所有限制條件，因此式(3)即為飛機電力系統(tǒng)的大、小信號統(tǒng)一穩(wěn)定性判據(jù)。