[發(fā)明專利]兩電平橋式換流器的定導(dǎo)納建模與實(shí)時仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811491738.7
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109614687B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪可友;徐晉;李國杰;馮琳;韓蓓;江秀臣
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F30/373
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種兩電平橋式換流器的定導(dǎo)納建模與實(shí)時仿真方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

1)將兩電平橋式換流器及其所在電路中的支路和節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行編號，其中接地節(jié)點(diǎn)的編號為0；

2)將各個電阻支路、電感支路、電容支路和開關(guān)支路，分別用一個等效導(dǎo)納和一個歷史電流源并聯(lián)的等效模型替換，獨(dú)立電壓源支路用一個等效導(dǎo)納和一個等效電流源并聯(lián)的等效模型替換，各類支路的等效導(dǎo)納計(jì)算公式如下：

電阻支路的等效導(dǎo)納為：

其中，R是電阻支路的電阻值；

電感支路的等效導(dǎo)納為：

其中，L是電感支路的電感值，Δt是實(shí)時仿真的時間步長；

電容支路的等效導(dǎo)納為：

其中，C是電容支路的電容值；

所述的開關(guān)支路，即兩電平橋式換流器中的開關(guān)支路，用一個等效導(dǎo)納和一個歷史電流源并聯(lián)的等效模型替換，開關(guān)支路的等效導(dǎo)納為：

其中，C_dc是兩電平橋式換流器直流側(cè)的電容，L_ac是兩電平橋式換流器交流側(cè)的電感；

獨(dú)立電壓源支路的等效導(dǎo)納為：

其中，R_s是獨(dú)立電壓源支路的內(nèi)電阻；

3)根據(jù)各個支路的等效導(dǎo)納，計(jì)算被仿真電路的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

4)如果當(dāng)前仿真時刻t是仿真初始時刻，則所有支路的歷史電流源大小取零，獨(dú)立電壓源支路的等效電流另外計(jì)算；如果不是仿真初始時刻，則根據(jù)上一仿真時刻各個支路的支路電壓和支路電流，計(jì)算出當(dāng)前仿真時刻各個支路的歷史電流源大小，獨(dú)立電壓源支路的等效電流另外計(jì)算，各類支路的歷史電流和等效電流的計(jì)算公式如下：

電阻支路的歷史電流I_{h_R}＝0；

電感支路的歷史電流I_{h_L}(t)＝i_L(t-Δt)

其中，i_L(t-Δt)是上一仿真時刻電感支路的支路電流；

電容支路的歷史電流：I_{h_C}(t)＝-Y_{b_C}u_C(t-Δt)

其中，u_C(t-Δt)是電容支路上一仿真時刻的支路電壓，Y_{b_C}是電容支路的等效導(dǎo)納；

導(dǎo)通時，開關(guān)支路的歷史電流：

關(guān)斷時，開關(guān)支路的歷史電流：

或者采用

導(dǎo)通時，開關(guān)支路的歷史電流

關(guān)斷時，開關(guān)支路的歷史電流

其中,u_sw(t-Δt)是上一仿真時刻開關(guān)支路的支路電壓，i_sw(t-Δt)是上一仿真時刻開關(guān)支路的支路電流，Y_{b_sw}是開關(guān)支路的等效導(dǎo)納；

獨(dú)立電壓源支路的等效電流源：

其中,V_s(t)是獨(dú)立電壓源支路的內(nèi)電勢大小，R_s是獨(dú)立電壓源支路的內(nèi)電阻大小；

5)根據(jù)當(dāng)前仿真時刻的歷史電流源和等效電流源的大小，計(jì)算流入各個節(jié)點(diǎn)的注入電流大小；

6)根據(jù)流入各個節(jié)點(diǎn)的注入電流，結(jié)合節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，計(jì)算出各個節(jié)點(diǎn)的電壓大小；

7)根據(jù)各個節(jié)點(diǎn)的電壓，結(jié)合各個支路的等效導(dǎo)納，計(jì)算出各個支路電壓和支路電流；

8)如果沒有到達(dá)最后的仿真時刻，令下一仿真時刻為t+Δt，并返回步驟4)，當(dāng)?shù)竭_(dá)最后的仿真時刻，則結(jié)束。