[发明专利]变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请提供了一种变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质，涉及暂态仿真技术领域。首先对变流器中的器件进行诺顿等效，然后获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流；再依据上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；再依据上一时步中的状态、初始状态以及桥臂电流对开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为开关组与独立二极管在当前时步的状态；再重复执行初步判断与状态更新的过程，直至达到预设定时步；最后依据开关组与独立二极管在所有时步的状态进行电磁暂态仿真。本申请具有仿真效率更高的优点。

技术领域

本申请涉及暂态仿真技术领域，具体而言，涉及一种变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

中点钳位（Neutral Point Clamped，NPC）三电平变流器是近年来发展较为迅速的一类电力电子变换装置，与传统两电平电压源型变流器相比，具有输出电压/电流谐波小，开关器件承受du/dt低，开关损耗小，可有效减小滤波器体积和重量的优点。因此，NPC三电平变流器在中低压光伏/储能/风电发电系统、多相电机拖动系统、高速铁路供电系统等场合中取得了广泛的应用。

为了研究NPC三电平变流器的暂稳态特性及控制保护策略，需要借助数字电磁暂态仿真工具对其工作状态进行模拟计算及分析。目前使用较为广泛的商用离线电磁暂态仿真软件主要有PSCAD、Matlab的SimPowerSystem、ADPSS、CloudPSS等。

然而，目前在对变流器进行电磁暂态仿真时，需要引入迭代方法求解当前时步稳定的开关状态，而NPC三电平变流器的电路拓扑中包含了大量的开关管及二极管元件，因此迭代过程耗时较长，仿真效率较低温。

综上，目前的变流器电磁暂态仿真方法存在耗时长、效率低的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变流器电磁暂态仿真方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中变流器电磁暂态仿真方法存在耗时长、效率低的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种变流器电磁暂态仿真方法，所述方法包括：

对所述变流器中的器件进行诺顿等效，其中，所述变流器中包括开关组与独立二极管，所述开关组包括开关管与组合二极管；

获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流；

依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；

依据所述上一时步中的状态、所述初始状态以及所述桥臂电流对所述开关组与独立二极管的状态进行更新，并将更新后的状态作为所述开关组与所述独立二极管在当前时步的状态；

重复执行初步判断与状态更新的过程，直至达到预设定时步；

依据所述开关组与所述独立二极管在所有时步的状态进行电磁暂态仿真。

第二方面，本申请实施例提供了一种变流器电磁暂态仿真装置，所述装置包括：

诺顿等效单元，用于对所述变流器中的器件进行诺顿等效，其中，所述变流器中包括开关组与独立二极管，所述开关组包括开关管与组合二极管；

参数获取单元，用于获取等效后的开关组与独立二极管在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流、以及桥臂电流；

状态确定单元，用于依据所述上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流确定所述开关组与独立二极管在当前时步的初始状态；