專利名稱：適用pwm變流器平均模型的改進(jìn)emtp算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用PWM變流器平均模型的改進(jìn)EMTP算法。
背景技術(shù)：
我國(guó)區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)正在不斷加強(qiáng)，為了保持互聯(lián)大系統(tǒng)安全高效運(yùn)行，有必要對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行一體化的仿真分析。在對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)和微電網(wǎng)進(jìn)行暫態(tài)仿真時(shí)，需要采用電磁暫態(tài)仿真(EMTsimulation)技術(shù)。目前應(yīng)用最為廣泛的電磁暫態(tài)仿真方法是由Dommel提出的EMTP方法。在EMTP中，PWM變流器通常采用詳細(xì)模型描述，即對(duì)構(gòu)成PWM變流器的每個(gè)電力電子開關(guān)單獨(dú)建模，并按照一定的拓?fù)溥B接起來。該模型物理概念明確且簡(jiǎn)單易用，但在每次開關(guān)動(dòng)作后均需要更新節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣并重新LU分解，增加了 EMT仿真的計(jì)算量。同時(shí)，需引入特殊算法來定位準(zhǔn)確的開關(guān)動(dòng)作時(shí)刻，并抑制可能出現(xiàn)的數(shù)值振蕩，這些額外的算法進(jìn)一步增加了 PWM變流器仿真的計(jì)算量。已有研究表明，可采用PWM變流器的狀態(tài)空間平均模型替代詳細(xì)模型實(shí)現(xiàn)EMT仿真。PWM變流器的狀態(tài)空間平均模型用一組連續(xù)的微分代數(shù)方程描述其動(dòng)態(tài)。目前，常用的狀態(tài)空間平均模型有I)理想平均模型；2)考慮開關(guān)頻率的平均模型；

3)分段平均模型其中，理想平均模型最為簡(jiǎn)單，但在某些場(chǎng)合無法得到正確的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)；考慮開關(guān)頻率的平均模型推導(dǎo)過程十分復(fù)雜且對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合有嚴(yán)格的限制，難以推廣；較為通用的是PWM變流器分段平均模型，適用于多種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的PWM變流器，為實(shí)現(xiàn)基于平均模型的快速EMT仿真奠定了理論基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用PWM變流器平均模型的改進(jìn)EMTP算法，該算法忽略了傳統(tǒng)EMTP計(jì)算流程中復(fù)雜的開關(guān)事件處理模塊，同時(shí)增加了 “分段平均模型參數(shù)預(yù)測(cè)與更新子模塊”和“分段平均模型誤差校正子模塊”，以實(shí)現(xiàn)對(duì)分段平均模型的系數(shù)更新和誤差校正。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:適用PWM變流器平均模型的改進(jìn)EMTP算法，其特征在于，具體算法流程如下:步驟(I)、初始化:引入PWM變流器和相應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)并設(shè)定仿真參數(shù)；以ts表示仿真起始時(shí)刻，te表示仿真結(jié)束時(shí)刻，h表示仿真步長(zhǎng)；ts通常取Os, te根據(jù)仿真需要選擇，一般取0.1s、.5s，h通常取I μ Γ5 μ S，同時(shí)設(shè)定誤差限度ε ;步驟(2)、形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y ；
步驟(2.1)、形成PWM變流器分段平均模型；包含m組獨(dú)立開關(guān)的PWM變流器的分段平均模型為:
權(quán)利要求
1.適用PWM變流器平均模型的改進(jìn)EMTP算法，其特征在于，具體算法流程如下: 步驟(I)、初始化:引入PWM變流器和相應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)并設(shè)定仿真參數(shù)； 以ts表示仿真起始時(shí)刻，te表示仿真結(jié)束時(shí)刻，h表示仿真步長(zhǎng)；ts通常取Os, te根據(jù)仿真需要選擇，一般取0.1s、.5s，h通常取I μ Γ5 μ S，同時(shí)設(shè)定誤差限度ε ; 步驟(2)、形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y; 步驟(2.1)、形成PWM變流器分段平均模型； 包含m組獨(dú)立開關(guān)的PWM變流器的分段平均模型為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用PWM變流器平均模型的改進(jìn)EMTP算法，本發(fā)明的算法省略了傳統(tǒng)EMTP算法中復(fù)雜的開關(guān)處理子模塊，同時(shí)增加了2個(gè)子模塊分別用于預(yù)測(cè)分段平均模型的參數(shù)和校正參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的仿真誤差。本發(fā)明可靈活地應(yīng)用PWM變流器的分段平均進(jìn)行仿真；本發(fā)明在采用較大的積分步長(zhǎng)仿真的同時(shí)能夠確保仿真結(jié)果的正確性，更加便于在實(shí)際電力系統(tǒng)中應(yīng)用。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103226655SQ20131011979
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者黃秀瓊, 許寅, 陳穎, 陳來軍, 白先紅, 陳衛(wèi)東 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 廣西電網(wǎng)公司