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适用于高频电力电子电路的分数步长电磁暂态仿真方法
1
作者
吴盼
徐晋
+4 位作者
汪可友
李子润
李国杰
周建其
王宏韬
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第12期4811-4821,I0024,共12页
近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是...
近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是恒导纳开关模型在高频开关动作下的虚拟损耗严重影响仿真精度;二是仿真所要求纳秒级仿真步长将加重计算负担而影响仿真效率。为此,该文提出分数步长电磁暂态仿真方法,基于改进的高并行电磁暂态仿真程序算法进行离散化建模,并将仿真计算分解为一系列不同分数步长下的小步合成计算过程的叠加,其中小步合成采用“小步建模,大步计算”思想可降低虚拟损耗,而分数步长则用于准确定位开关动作时刻,以支持较大步长下精确仿真。算例分析表明,所提方法可有效提升高频电力电子电路的仿真精度,且能在保证准确性的同时支持其大步长仿真,从而实现离线仿真加速,还有助于提升实时仿真性能。
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关键词
高频电力电子电路
电磁暂态
仿真
恒导纳开关模型
小
步
合成
分数步仿真方法
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职称材料
题名
适用于高频电力电子电路的分数步长电磁暂态仿真方法
1
作者
吴盼
徐晋
汪可友
李子润
李国杰
周建其
王宏韬
机构
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
国家电网公司华北分部
国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第12期4811-4821,I0024,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFE0105200)
国网浙江省电力有限公司科技项目(5211JX230004)。
文摘
近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是恒导纳开关模型在高频开关动作下的虚拟损耗严重影响仿真精度;二是仿真所要求纳秒级仿真步长将加重计算负担而影响仿真效率。为此,该文提出分数步长电磁暂态仿真方法,基于改进的高并行电磁暂态仿真程序算法进行离散化建模,并将仿真计算分解为一系列不同分数步长下的小步合成计算过程的叠加,其中小步合成采用“小步建模,大步计算”思想可降低虚拟损耗,而分数步长则用于准确定位开关动作时刻,以支持较大步长下精确仿真。算例分析表明,所提方法可有效提升高频电力电子电路的仿真精度,且能在保证准确性的同时支持其大步长仿真,从而实现离线仿真加速,还有助于提升实时仿真性能。
关键词
高频电力电子电路
电磁暂态
仿真
恒导纳开关模型
小
步
合成
分数步仿真方法
Keywords
high-frequency power electronic circuits
electromagnetic transient simulation
constant admittance switch model
small-step synthesis
fractional time-step simulation method
分类号
TM743 [电气工程—电力系统及自动化]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
适用于高频电力电子电路的分数步长电磁暂态仿真方法
吴盼
徐晋
汪可友
李子润
李国杰
周建其
王宏韬
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
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