[发明专利]T型三电平变流器仿真方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请提供了一种T型三电平变流器仿真方法、装置、电子设备及存储介质，涉及暂态仿真技术领域。首先获取开关组在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流、桥臂电流、桥臂电压以及主路电流，其中，开关组包括开关管与二极管，然后依据在上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流对开关组在当前时步的初始状态进行初步确定；再依据上一时步中的状态、初始状态以及桥臂电流、桥臂电压以及主路电流确定开关组在当前时步是否发生同步开关事件；如果是，则依据同步开关事件与开关组状态的对应关系更新开关组在当前时步的状态；最后依据开关组在当前时步的状态进行电磁暂态仿真。本申请具有仿真耗时更短，且效率更高的优点。

技术领域

本申请涉及暂态仿真技术领域，具体而言，涉及一种T型三电平变流器仿真方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

T型三电平变流器是由Congery公司于2007年提出的一种新型三电平拓扑，具有输出电压为高频阶梯波、所需滤波器容量小、电压变化率小以及效率高等优点。与传统的二极管中点钳位三电平变流器相比，T型三电平结构的每相均节省了两个钳位二极管，因而可减小变流器的体积和成本。随着开关制造及控制技术的发展，T型三电平变流器被越来越多地应用于多相电机驱动、交直交变流器、储能系统等应用场合。

为了研究T型三电平变流器的暂稳态特性及控制保护策略，需要借助数字电磁暂态仿真工具对其工作状态进行模拟及分析。目前使用较为广泛的商用离线电磁暂态仿真软件主要有PSCAD、Matlab的SimPowerSystem、ADPSS、CloudPSS等。然而，T型三电平变流器的电路拓扑中包含了大量的开关管及二极管元件，例如基于全桥式T型三电平变流器的十五相电机拖动系统中采用了120个开关管及120个二极管元件，采用传统电磁暂态建模方法对其仿真时将会存在计算耗时严重的问题，其主要原因为：（1）T型三电平变流器的开关频率通常为上千赫兹，为了准确仿真开关过程，仿真步长需要设置为开关周期的1/20~1/100，即通常为10us~50us。仿真步长越小则仿真的耗时越高；（2）在仿真计算过程中，T型三电平变流器按照一定的开关序列动作。在某一时步的计算中，某些开关动作的同时可能会导致一系列的连锁开关动作。此时需引入迭代方法求解当前时步稳定的开关状态。当电路的开关数量增加时，迭代过程耗时将会随之剧增。

综上，目前的T型三电平变流器仿真方法存在耗时长、效率低的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种T型三电平变流器仿真方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中T型三电平变流器仿真方法存在耗时长、效率低的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种T型三电平变流器仿真方法，所述方法包括：

获取开关组在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流、桥臂电流、桥臂电压以及主路电流，其中，所述开关组包括开关管与二极管，且所述开关管与所述二极管反并联连接；

依据在上一时步中的状态、驱动信号、端电压以及支路电流对所述开关组在当前时步的初始状态进行初步确定；

依据所述上一时步中的状态、所述初始状态以及所述桥臂电流、桥臂电压以及主路电流确定所述开关组在当前时步是否发生同步开关事件；

如果是，则依据所述同步开关事件与所述开关组状态的对应关系更新所述开关组在当前时步的状态；

依据所述开关组在当前时步的状态进行电磁暂态仿真。

第二方面，本申请实施例还提供了一种T型三电平变流器仿真装置，所述装置包括：

数据获取单元，用于获取开关组在上一时步中的状态、驱动信号、端电压、支路电流以及桥臂电流，其中，所述开关组包括开关管与二极管；