[发明专利]一种自适应三相PWM变流器的建模方法和装置

权利要求书

1.一种自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、确定三相PWM变流器系统的基本动力学方程；

S200、以基本动力学方程为基础，建立三相PWM变流器系统状态空间平均模型；

S300、通过设定纹波精度极限值来控制所述三相PWM变流器系统状态空间平均模型仿真时的精度。

2.根据权利要求1所述的自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于：所述步骤S300之前还包括当系统运行状态发生稳态与暂态转变时，将系统网端电压幅值作为切换所述三相PWM变流器系统状态空间平均模型的依据。

3.根据权利要求1所述的自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于：所述S100确定三相PWM变流器系统的基本动力学方程；

具体包括：

三相PWM变流器系统的基本动力学方程，如(1)式所示：

式(1)中，x为变流器系统的状态变量；为状态变量x的导数；f(t，x)是关于时间t和状态变量x的函数；x(0)为状态变量x初值；ε是一个描述扰动的小参量；a为状态变量x初始值。

4.根据权利要求3所述的自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于：所述S300通过设定纹波精度极限值来控制所述三相PWM变流器系统状态空间平均模型仿真时的精度；

其中通过运用KBM平均法来控制模型精度，其基本方程为：

式(2)中，y(t)为状态变量x在单位周期内的平均值；φ_n(t，y)(n＝1，2，...)是关于时间t和状态变量平均值y(t)的函数；g_n(y)(n＝1，2，...)是关于状态变量平均值y(t)的函数。

5.根据权利要求4所述的自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于：所述S200以基本动力学方程为基础，建立三相PWM变流器系统状态空间平均模型；

具体包括：

对于三相PWM变流器，其状态方程写成如(3)式所示：

其中，x(t)为关于时间t的状态变量，为状态变量x关于时间t的导数，S_n(t)(n＝1，2，...)为关于时间t的开关函数，A_n和b_n(n＝1，2，...)为相对应的系数矩阵和系数向量；A₀和b₀为常数矩阵和常数向量；

将三相PWM变流器系统的基本状态方程进行整理后获得(4)式：

根据KBM平均法

求取

其中：

求取

其中：

获得三相PWM变流器系统状态变量x的表达式：

x＝y+εφ₁+ε²φ₂ (10)

利用KBM平均法求解系统状态方程流程图；

S_n为三相PWM变流器系统第n个开关的开关函数。

6.根据权利要求2所述的自适应三相PWM变流器的建模方法，其特征在于：所述将系统网端电压幅值作为切换所述三相PWM变流器系统状态空间平均模型的依据；

具体包括：

S3011、设定初始值；

S3012、获得变流器系统状态方程的系数矩阵；

S3013、判断系统网端电压是否为稳态电压，若是，跳到S3014；若否，跳到S3016；

S3014、将两个开关周期作为一个仿真单位周期，跳到S3018；

S3015、将一个开关周期作为一个仿真单位周期，跳到S3018；

S3016、判断是否为仿真初始时刻，若是，跳到S3015；若否，跳到S3017；

S3017、退回到前一个仿真时刻，跳到S3015；

S3018、获得变流器系统状态方程，求解系统状态方程；

S3019、判断是否为仿真结束时刻，若是，跳到S30110；若否，更新仿真时间，返回S3013；

S30110、结束。