[發明專利]一種諧振型雙有源橋變換器建模、降階、設計方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201811049239.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109271698B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 姜云龍;鄭玉平;王小紅;王志剛;侯凱;劉競
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;南瑞集團有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;俞翠華

1.一種諧振型雙有源橋變換器的建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取預設的諧振型雙有源橋變換器的傳輸功率公式；

基于所述的諧振型雙有源橋變換器的傳輸功率公式，求出諧振型雙有源橋變換器功率雙向流動時兩側電流的平均值模型；

獲取預設的諧振型雙有源橋變換器的平均值等效電路模型，將諧振型雙有源橋變換器功率雙向流動時兩側電流的平均值模型中的電流計算公式帶入預設的諧振型雙有源橋變換器的平均值等效電路模型，獲得諧振型雙有源橋變換器的平均值等效模型；

基于所述諧振型雙有源橋變換器的平均值等效模型，獲得諧振型雙有源橋變換器的小信號模型表達式；

化簡所述諧振型雙有源橋變換器的小信號模型表達式后得移相比-輸出電壓的傳遞函數。

2.根據權利要求1所述的一種諧振型雙有源橋變換器的建模方法，其特征在于：所述的基于所述的諧振型雙有源橋變換器的傳輸功率公式，求出諧振型雙有源橋變換器功率雙向流動時兩側電流的平均值模型，具體為：

分別獲取諧振型雙有源橋變換器的輸入側的電流計算公式和輸出側的電流計算公式，所述輸入側的電流計算公式為：i₁＝P/u₁，所述輸出側的電流計算公式：i₂＝P/u₂；基于輸入側的電流計算公式、輸出側的電流計算公式以及諧振型雙有源橋變換器的傳輸功率公式，求出諧振型雙有源橋變換器功率雙向流動時兩側電流的平均值模型為：

式中，P為諧振型雙有源橋變換器的傳輸功率，i₁和i₂分別諧振型雙有源橋變換器功率雙向流動時兩側電流；u₁和u₂分別諧振型雙有源橋變換器輸入側和輸出側的支撐電容上的電壓；δ為移相比，取值范圍為-1＜δ＜1；k為頻率比，Z為特征阻抗。

3.根據權利要求2所述的諧振型雙有源橋變換器的建模方法，其特征在于：所述特征阻抗Z的計算公式為：

式中，f_s為開關頻率，f_r為諧振頻率，L_r為諧振型雙有源橋變換器中的諧振電感；C_r為振型雙有源橋變換器中的諧振電容。

4.根據權利要求2所述的諧振型雙有源橋變換器的建模方法，其特征在于：所述諧振型雙有源橋變換器的平均值等效模型為：

式中，C為諧振型雙有源橋變換器的輸入側和輸出側的支撐電容，u₁和u₂分別為輸入側和輸出側的支撐電容上的電壓，u_s為諧振型雙有源橋變換器的輸入電壓，R為諧振型雙有源橋變換器輸入側等效電阻，δ為移相比，取值范圍為-1＜δ＜1；k為頻率比，Z為特征阻抗，R_load為負載電阻，i_load為輸出端連接電網的注入電流。

5.根據權利要求4所述的諧振型雙有源橋變換器的建模方法，其特征在于：所述諧振型雙有源橋變換器的小信號模型表達式為：

式中，C為諧振型雙有源橋變換器的輸入側和輸出側的支撐電容，設額定工作點處輸入側支撐電容電壓為u₁₀；輸出側支撐電容電壓為u₂₀；移相比為δ₀；輸入電壓為u_s0；負載電阻為R_load0；對端直流電網的注入電流為i_load0，k為頻率比，Z為特征阻抗；Δ前綴表示該變量為小信號量；i_load為輸出端連接電網的注入電流；

式中，u₁和u₂分別為輸入側和輸出側的支撐電容上的電壓，u_s為諧振型雙有源橋變換器的輸入電壓，R_load為負載電阻，i_load為輸出端連接電網的注入電流，δ為移相比，取值范圍為-1＜δ＜1，Δ前綴表示該變量為小信號量。