[發明專利]一種基于小步長離散化的電力電子級聯變換器的建模方法

有效

• 申請號: 202110595176.6
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113343453B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 謝帆;紀華昱;張波;陳艷峰;肖文勛;丘東元;黃子田
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/12;H02M3/155;G06F111/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種基于小步長離散化的電力電子級聯變換器的建模方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、根據電力電子變換器級聯系統的具體拓撲及控制方式，獲得狀態方程及各狀態檢測向量的表達式；

S2、設置步長，在每個小步長區間中，使用歐拉法解出各狀態方程，將各狀態方程變為線性方程；

S3、設置標志位、迭代初值進行迭代運算，根據每次迭代標志位及狀態檢測向量的值選取工作狀態方程，計算各狀態變量的值；

將各狀態方程變為線性方程分為以下兩種情況：

第一種情況，在一個小步長內系統的工作狀態沒有發生改變

其中，X_a是離散區間起始時狀態變量的值；X_c是該離散區間結束時狀態變量的值；A_i、B_i均為常量矩陣，與級聯變換器的具體拓撲有關，其下標i表示電力電子級聯變換器系統此時所處的工作模態；V_in為輸入電壓；定義H_i,i(X_a)為第一種情況的離散迭代方程；T_e為小步長的長度；

第二種情況，在一個步長內系統的工作模態由i變為j：

其中d為虛擬占空比，根據峰值電流控制的原理獲得；定義H_i,j(X_a,d)為第二種情況的離散迭代方程；

S4、輸出滿足條件的迭代結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于小步長離散化的電力電子級聯變換器的建模方法，其特征在于，所述狀態方程為：

其中X為電力電子級聯變換器系統的狀態變量；

3.根據權利要求2所述的一種基于小步長離散化的電力電子級聯變換器的建模方法，其特征在于，標志位設置為：

P＝[b₁ b₀ a₁ a₀]

其中b₁、b₀代表一個小步長內前部分系統的工作狀態開關器件通斷情況，為0則通，為1則斷；a₁、a₀則代表一個小步長內后部分系統的開關的通斷情況，設置兩個十進制數p₁、p₂以指示系統開關的通斷的情況，其值根據標志位P的值設置：

4.根據權利要求3所述的一種基于小步長離散化的電力電子級聯變換器的建模方法，其特征在于，所述狀態檢測向量的設置如下：

Q₃＝[q_3,0 q_3,1 q_3,2 q_3,3]

其中q_3,1＝T_e-mod((k₁+1)T_e,T₁)；q_3,2＝T_e-mod((k₁+1)T_e,T₂)；q_3,3＝-1；q_i,j為狀態檢測向量Q_i中的各元素，i,j∈{0,1,2,3}，j表示若系統滿足q_i,j所對應的切換條件所跳轉至的工作模態；T₁為前級周期；T₂為后級周期；T_e為小步長的長度；k₁為常數。