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中国电机工程学报 2024年

作者：张勇徐晋李子润汪可友李国杰邢法财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) 国网山东省电力公司电力科学研究院

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... 详细信息

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，建立了小步长建模、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，减少了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100kHz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。

关键词：离散状态空间模型固态变压器小步迭代合成大步长仿真

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事件插值的PWM变流器大步长仿真方法研究

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现代电子技术 2021年第3期44卷 149-154页

作者：刘东杭郝正航李亚辉何青龙贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

受仿真设备性能的限制,基于RTW的电力电子详细模型实时仿真步长可以显著提高仿真效率,但将步长增大后PWM会产生开关时延,造成数值振荡影响仿真精度。针对该问题采用基于事件开关时刻插值预测仿真方法,该方法首先通过后向欧拉法提前预测... 详细信息

受仿真设备性能的限制,基于RTW的电力电子详细模型实时仿真步长可以显著提高仿真效率,但将步长增大后PWM会产生开关时延,造成数值振荡影响仿真精度。针对该问题采用基于事件开关时刻插值预测仿真方法,该方法首先通过后向欧拉法提前预测一个步长找到PWM开关切换点,以载波与调制波对比后的过零点为插值点,通过Discrete-event功能进行建模,以开关时刻为事件,对模型进行事件插值,因此可以不受步长限制进行插值开关,并可以解决多重开关问题。最后在Simulink中对IGBT/Doide变流器进行行为建模,通过面积等效原理还原电压波形,并应用于三相背靠背变流器的控制中,对5μs步长的常规详细模型与50μs步长带事件插值模型的控制效果、谐波含量以及仿真耗时进行对比,证明基于事件插值PWM变流器建模方法的正确性和高效性。

关键词： Simulink 大步长仿真离散事件插值预测变流器多重开关

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基于哈尔小波配点法的虚拟同步化电网动态仿真方法

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中国电机工程学报 2023年第16期43卷 6218-6232页

作者：周一辰王书祥李永刚孙佳辉彭咏龙李亚斌新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

虚拟同步化电网中多元设备间惯量差异明显、多尺度特征突出,传统动态仿真方法对多尺度特性的适应性存在不足。该文提出一种基于哈尔小波配点法的仿真方法用于虚拟同步化电网系统的动态仿真。首先揭示虚拟同步化电网系统的多尺度特征,分... 详细信息

虚拟同步化电网中多元设备间惯量差异明显、多尺度特征突出,传统动态仿真方法对多尺度特性的适应性存在不足。该文提出一种基于哈尔小波配点法的仿真方法用于虚拟同步化电网系统的动态仿真。首先揭示虚拟同步化电网系统的多尺度特征,分析传统仿真方法在多尺度系统仿真中的局限性。然后,介绍小波配点法的基本原理,建立基于哈尔小波表征的虚拟同步化电网多尺度模型,通过构造积分步内的插值配点,提出基于小波配点法的仿真求解方法。而后,详细分析该方法的时间复杂度和误差累积特性,为了提升仿真效率,进一步提出多层次自适应与多区间自适应的仿真策略,构建了优化的哈尔小波配点法动态仿真计算流程。最后,基于不同规模虚拟同步化电网算例,将哈尔小波配点法与传统商用仿真算法进行对比分析。结果表明,所提方法准确可靠,具备高阶精度、快速仿真能力,可以实现多尺度虚拟同步化电网的大步长仿真。

关键词：虚拟同步化电网哈尔小波配点多尺度特性大步长仿真高阶精度

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晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型

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电工技术学报 2017年第14期32卷 27-33页

作者：张春朋姜齐荣赵争鸣清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正... 详细信息

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。

关键词：柔性互联装置多时间尺度等效模型大步长仿真

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