[发明专利]一种基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法

说明书

本发明公开了一种基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法，针对级联H桥型PET系统，将功率模块PM伴随电路划分为定导纳和不定导纳单元；快速获取功率模块PM等值电路的等效导纳，并利用叠加定理求取等效电流源参数，建立功率模块PM等值电路；将建立的功率模块PM等值电路以高压侧戴维南形式串联、低压侧诺顿形式并联的方式聚合，形成级联H桥型PET的等效模型；将级联H桥型PET的等效模型代入外电路进行解算，更新外端口电压电流。该方法简化了H桥不定导纳单元变化的可能性，能快速获取PM等值电路，聚合后形成CHB‑PET串行等效模型，节省了计算资源，提高了模型仿真速率。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术领域，尤其涉及一种基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法。

背景技术

目前，电力电子变压器(Power Electronic Transformer，PET)电磁暂态仿真面临“矩阵阶数高，仿真步长小，仿真效率低”的巨大挑战。现有技术已建立的PET等效模型，利用Ward等值降低系统节点数，有明显提速效果，但由于模型导纳不定，消去过程中每步长需进行矩阵更新与求逆工作，模块数较多时，就会显著影响仿真效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法，该方法简化了H桥不定导纳单元变化的可能性，能快速获取功率模块(power module,PM)等值电路，聚合后形成CHB-PET串行等效模型，节省了计算资源，提高了模型仿真速率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法，所述方法包括：

步骤1、针对级联H桥型PET系统，将功率模块PM伴随电路划分为定导纳和不定导纳单元，并从有载二端口的角度出发推导出H桥不定导纳单元对外仅含两种等效导纳，为二值导纳单元；

步骤2、将各单元的导纳参数预存，快速获取功率模块PM等值电路的等效导纳，并利用叠加定理求取等效电流源参数，建立功率模块PM等值电路；

步骤3、将建立的功率模块PM等值电路以高压侧戴维南形式串联、低压侧诺顿形式并联的方式聚合，形成级联H桥型PET的等效模型；

步骤4、将步骤3得到的级联H桥型PET的等效模型代入外电路进行解算，更新外端口电压电流，并反解功率模块PM的端口电压与内部变压器端口电压的更新值，将该更新值用于下一步长的迭代计算。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法简化了H桥不定导纳单元变化的可能性，能快速获取PM等值电路，聚合后形成CHB-PET串行等效模型，节省了计算资源，提高了模型仿真速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的基于导纳单元预存的PET高效电磁暂态等效模型的构建方法流程示意图；

图2为本发明实施例所述CHB-PET系统的拓扑示意图；

图3为本发明实施例所述PM伴随电路的结构示意图；

图4为本发明实施例H桥单元二端口电路的示意图；

图5为本发明实施例所述H桥单元二端口电路输入导纳的示意图；

图6为本发明实施例所述PM解耦伴随电路的结构示意图；

图7为本发明实施例所述PM等效导纳求取过程示意图；