双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效...双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效电路相比,该文所提出的等效电路能同时刻画变换器的电感电流和电容电压的动态,从而避免模型降阶带来的误差,兼具准确性和直观性。在此基础上,分析导通回路上寄生电阻对其功率传输特性的影响,从而更加精确地刻画DAB的稳态特性;然后,考察等效电路在离散域中状态方程的特征根,得到变换器的稳定边界;并且全面分析端口参数(输入电压和负载)与特征根模值的关系,从而得出运行条件对稳定裕度的影响。仿真和实验结果都表明该等效电路的精确性和通用性以及分析结论的正确性。展开更多
固态变压器(solid state transformer,SST)在新型电力系统中的应用逐渐增加,因其复杂的拓扑结构、节点数多、子模块内开关频率高等特点,使得面向SST的电磁暂态仿真计算效率低,目前针对SST大步长仿真方法的研究较少。为此,提出一种基于...固态变压器(solid state transformer,SST)在新型电力系统中的应用逐渐增加,因其复杂的拓扑结构、节点数多、子模块内开关频率高等特点,使得面向SST的电磁暂态仿真计算效率低,目前针对SST大步长仿真方法的研究较少。为此,提出一种基于离散状态空间小步合成的SST大步长仿真方法。首先,建立小步长建模、小步长仿真的离散状态空间模型;然后,根据离散状态空间方程的特点,采用小步迭代合成法构建离散状态空间大步长仿真模型,从而实现小步长建模、大步长仿真;最后,给出大步长仿真模型的二次等效方法,减少系统整体建模的系数矩阵维度,降低计算复杂度。结果表明,所提方法不仅能减少数值积分误差和电力电子开关动作误差,实现100 k Hz开关频率下SST换流系统的精确仿真,还能显著提升SST的仿真效率。展开更多
文摘双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效电路相比,该文所提出的等效电路能同时刻画变换器的电感电流和电容电压的动态,从而避免模型降阶带来的误差,兼具准确性和直观性。在此基础上,分析导通回路上寄生电阻对其功率传输特性的影响,从而更加精确地刻画DAB的稳态特性;然后,考察等效电路在离散域中状态方程的特征根,得到变换器的稳定边界;并且全面分析端口参数(输入电压和负载)与特征根模值的关系,从而得出运行条件对稳定裕度的影响。仿真和实验结果都表明该等效电路的精确性和通用性以及分析结论的正确性。
文摘固态变压器(solid state transformer,SST)在新型电力系统中的应用逐渐增加,因其复杂的拓扑结构、节点数多、子模块内开关频率高等特点,使得面向SST的电磁暂态仿真计算效率低,目前针对SST大步长仿真方法的研究较少。为此,提出一种基于离散状态空间小步合成的SST大步长仿真方法。首先,建立小步长建模、小步长仿真的离散状态空间模型;然后,根据离散状态空间方程的特点,采用小步迭代合成法构建离散状态空间大步长仿真模型,从而实现小步长建模、大步长仿真;最后,给出大步长仿真模型的二次等效方法,减少系统整体建模的系数矩阵维度,降低计算复杂度。结果表明,所提方法不仅能减少数值积分误差和电力电子开关动作误差,实现100 k Hz开关频率下SST换流系统的精确仿真,还能显著提升SST的仿真效率。
