[發明專利]一種基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法

在審

• 申請號: 202210576346.0
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN115034168A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 許建中;孫昱昊;王晗玥
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/373
• 分類號: G06F30/373;G06F30/367
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

本發明公開了一種基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法，針對級聯H橋型PET系統，將功率模塊PM伴隨電路劃分為定導納和不定導納單元；快速獲取功率模塊PM等值電路的等效導納，并利用疊加定理求取等效電流源參數，建立功率模塊PM等值電路；將建立的功率模塊PM等值電路以高壓側戴維南形式串聯、低壓側諾頓形式并聯的方式聚合，形成級聯H橋型PET的等效模型；將級聯H橋型PET的等效模型代入外電路進行解算，更新外端口電壓電流。該方法簡化了H橋不定導納單元變化的可能性，能快速獲取PM等值電路，聚合后形成CHB?PET串行等效模型，節省了計算資源，提高了模型仿真速率。

技術領域

本發明涉及電力系統仿真技術領域，尤其涉及一種基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法。

背景技術

目前，電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，PET)電磁暫態仿真面臨“矩陣階數高，仿真步長小，仿真效率低”的巨大挑戰。現有技術已建立的PET等效模型，利用Ward等值降低系統節點數，有明顯提速效果，但由于模型導納不定，消去過程中每步長需進行矩陣更新與求逆工作，模塊數較多時，就會顯著影響仿真效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法，該方法簡化了H橋不定導納單元變化的可能性，能快速獲取功率模塊(power module,PM)等值電路，聚合后形成CHB-PET串行等效模型，節省了計算資源，提高了模型仿真速率。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法，所述方法包括：

步驟1、針對級聯H橋型PET系統，將功率模塊PM伴隨電路劃分為定導納和不定導納單元，并從有載二端口的角度出發推導出H橋不定導納單元對外僅含兩種等效導納，為二值導納單元；

步驟2、將各單元的導納參數預存，快速獲取功率模塊PM等值電路的等效導納，并利用疊加定理求取等效電流源參數，建立功率模塊PM等值電路；

步驟3、將建立的功率模塊PM等值電路以高壓側戴維南形式串聯、低壓側諾頓形式并聯的方式聚合，形成級聯H橋型PET的等效模型；

步驟4、將步驟3得到的級聯H橋型PET的等效模型代入外電路進行解算，更新外端口電壓電流，并反解功率模塊PM的端口電壓與內部變壓器端口電壓的更新值，將該更新值用于下一步長的迭代計算。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，上述方法簡化了H橋不定導納單元變化的可能性，能快速獲取PM等值電路，聚合后形成CHB-PET串行等效模型，節省了計算資源，提高了模型仿真速率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的基于導納單元預存的PET高效電磁暫態等效模型的構建方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例所述CHB-PET系統的拓撲示意圖；

圖3為本發明實施例所述PM伴隨電路的結構示意圖；

圖4為本發明實施例H橋單元二端口電路的示意圖；

圖5為本發明實施例所述H橋單元二端口電路輸入導納的示意圖；

圖6為本發明實施例所述PM解耦伴隨電路的結構示意圖；

圖7為本發明實施例所述PM等效導納求取過程示意圖；