[發明專利]電力電子器件的仿真方法、裝置、終端設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010024766.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111209675B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 厲天威;劉磊;羅兵;項陽;李斌;李敏;唐力
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種電力電子器件的仿真方法，其特征在于，包括：

構建待仿真電力電子器件的參數化三維模型；

采用所述參數化三維模型對預設的樣本點進行仿真計算，得到各所述樣本點下的全自由度解；

將所述樣本點下的全自由度解作為待仿真參數的全自由度解的樣本空間；其中，所述樣本點、所述待仿真參數為所述參數化三維模型的結構位置參數和材料參數的一種或兩種，且所述待仿真參數、所述樣本點的參數類型一一對應；

基于所述樣本空間構建所述參數化三維模型中用于仿真計算的低維剛度矩陣；

將所述待仿真參數輸入到所述低維剛度矩陣，得到所述待仿真電力電子器件的仿真結果；

其中，所述基于所述樣本空間構建所述參數化三維模型中用于仿真計算的低維剛度矩陣，具體包括：

所述低維剛度矩陣由以下公式確定，具體公式如下：

U^Tk(x)Uα＝U^Tq

其中，

U為所述樣本點求解的全自由度解形成的解空間，k(x)為總體剛度矩陣，x為k的輔助，用于強調k為剛度矩陣，α為插值系數，q是荷載矩陣，u為所述樣本點下的全自由度解，n為所述樣本點下的有限元自由度的解的組數，i表示所述有限元自由度的第i組解，a_i表示u_i對應的插值系數，u_i表示第i個樣本點下求得的整體有限元自由度的解。

2.如權利要求1所述的電力電子器件的仿真方法，其特征在于，所述構建待仿真電力電子器件的參數化三維模型，具體包括：

構建所述待仿真電力電子器件的幾何模型；

提取所述幾何模型的結構位置參數及其對應的材料參數；

根據所述結構位置參數和所述材料參數，構建所述幾何模型對應的參數化三維模型。

3.如權利要求2所述的電力電子器件的仿真方法，其特征在于，所述構建待仿真電力電子器件的參數化三維模型，還包括：

設置所述幾何模型中幾何部件的結構位置參數對應的材料參數；

采用預設的能量耗損模型確定熱荷載，編制工況信息；

確定求解設置參數；

根據所述結構位置參數、所述材料參數、所述工況信息和所述求解設置參數，對所述幾何模型進行參數化建模，得到所述參數化三維模型。

4.一種電力電子器件的仿真裝置，其特征在于，包括：

參數化三維模型構建模塊，用于構建待仿真電力電子器件的參數化三維模型；

樣本點仿真模塊，用于采用所述參數化三維模型對預設的樣本點進行仿真計算，得到各所述樣本點下的全自由度解；

樣本空間選取模塊，用于將所述樣本點下的全自由度解作為待仿真參數的全自由度解的樣本空間；其中，所述樣本點、所述待仿真參數為所述參數化三維模型的結構位置參數和材料參數的一種或兩種，且所述待仿真參數、所述樣本點的參數類型一一對應；

低維剛度矩陣構建模塊，用于基于所述樣本空間構建所述參數化三維模型中用于仿真計算的低維剛度矩陣；

電力電子器件仿真模塊，用于將所述待仿真參數輸入到所述低維剛度矩陣，得到所述待仿真電力電子器件的仿真結果；

其中，所述低維剛度矩陣構建模塊包括低維剛度矩陣確定單元；

所述低維剛度矩陣確定單元，用于所述低維剛度矩陣由以下公式確定，具體公式如下：

U^Tk(x)Uα＝U^Tq

其中，

U為所述樣本點求解的全自由度解形成的解空間，k(x)為總體剛度矩陣，x為k的輔助，用于強調k為剛度矩陣，α為插值系數，q是荷載矩陣，u為所述樣本點下的全自由度解，n為所述樣本點下的有限元自由度的解的組數，i表示所述有限元自由度的第i組解，a_i表示u_i對應的插值系數，u_i表示第i個樣本點下求得的整體有限元自由度的解。