[发明专利]Buck-Boost矩阵变换器稳定性判定方法及装置

说明书

本发明提供一种Buck‑Boost矩阵变换器稳定性判定方法及装置，通过稳定性判定装置根据状态微分方程和关系信息，获得该矩阵变换器的离散迭代映射模型；之后该装置根据所述离散迭代映射模型获得该矩阵变换器在稳定状态下的输出电压信息；在稳定状态下，该装置根据输出电压信息获取该矩阵变换器的每个电路参数的取值范围；该装置分别获取每个采样数据对应的采样取值范围，进而该装置确定每个电路参数对应的三维稳态运行区域图；在该矩阵变换器在稳定状态时，该装置根据每个电路参数对应的三维稳态运行区域图，以确定每个电路参数及每个电路参数对应的电压反馈系数与电流比例系数的取值范围，为实现Buck‑Boost矩阵变换器的稳定运行奠定基础。

技术领域

本发明涉及非线性系统领域，尤其涉及一种Buck-Boost矩阵变换器稳定性判定方法及装置。

背景技术

Buck-Boost矩阵变换器(Buck-Boost Matrix Converter,BBMC)是一种具有高电压传输比及直接输出高品质正弦波等系列优点的新型电力变换器。然而该变换器因属变结构强非线性系统，在一定条件下会出现奇异或不规则现象，如次谐波、间歇性不稳定及电磁噪声过大等复杂行为，直接影响到整个系统运行的稳定性和可靠性，因此，开展该变换器的稳定性研究具有重要意义。

目前在有关Buck-Boost矩阵变换器的稳定性方面已开展了一些研究工作，并从不同角度提出了一些分析方法。如状态空间平均法、小信号分析法、解析法及描述函数法等。其中状态空间平均法、小信号分析法和解析法都是通过对非线性系统的近似线性化处理建立其等效数学模型，然后借助Jacobian矩阵对系统平衡点的稳定性进行判定。

但是，上述方法因为无法克服Buck-Boost矩阵变换器的强非线性，从而导致判定变换器稳定性的结果准确性不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种Buck-Boost矩阵变换器稳定性判定方法及装置。

本发明的第一个方面提供一种Buck-Boost矩阵变换器稳定性判定方法，包括：

根据状态微分方程和关系信息，获得所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代映射模型；

其中，所述状态微分方程表征Buck-Boost矩阵变换器的状态；所述关系信息表征所述Buck-Boost矩阵变换器中功率开关占空比与电压反馈系数及电流比例系数的关系；

根据所述离散迭代映射模型获得所述Buck-Boost矩阵变换器在稳定状态下的输出电压信息；

在稳定状态下，根据所述输出电压信息获取所述Buck-Boost矩阵变换器的每个电路参数的取值范围；

逐次确定每个电路参数中任意一个电路参数的采样数据；所述采样数据属于所述电路参数的取值范围；

在所述Buck-Boost矩阵变换器工作于稳定状态时，分别获取每个所述采样数据对应的采样取值范围；所述采样取值范围为每个所述采样数据对应的电压反馈系数及电流比例系数的取值范围；

根据每个所述采样数据和所述采样数据对应的采样取值范围，确定每个所述电路参数对应的三维稳态运行区域图；

在所述Buck-Boost矩阵变换器处于稳定状态时，根据每个所述电路参数对应的三维稳态运行区域图，确定每个所述电路参数及每个所述电路参数对应的电压反馈系数与电流比例系数的取值范围。

较佳地，在所述根据状态微分方程和关系信息，获得所述Buck-Boost矩阵变换器的离散迭代映射模型之前，还包括：

建立所述Buck-Boost矩阵变换器的状态微分方程；

确定所述Buck-Boost矩阵变换器中功率开关占空比与电压反馈系数及电流比例系数间的关系信息。