[发明专利]一种针对IGBT和PIN二极管换流单元的瞬态分段分析模型

摘要

本发明公开了一种针对IGBT和PIN二极管构成的换流单元的瞬态分段分析模型，其对换流单元瞬态过程进行分段，在不同阶段利用时变电压源和电流源的组合来对绝缘栅双极型晶体管和续流二极管建模，从而实现瞬态过程复杂物理机制的降阶解耦，极大地提高了模型的收敛性和运算速度，同时其所有参数都可以从数据手册中得到。本发明提供的瞬态分段分析模型直接针对换流单元建模，利用合理的假设实现了瞬态机理解耦，在保证精度的前提下极大地提高了模型解算效率，尤其适合于多器件构成的复杂电力电子变换系统的仿真分析。

主权项

1.一种针对IGBT和PIN二极管换流单元的瞬态分段分析模型，其特征在于，所述瞬态分段分析模型通过以下步骤来确定：步骤1：根据数据手册的图表信息，提取瞬态分段分析模型参数；步骤2：根据数据手册中含有温度系数的图表信息提取瞬态分段分析模型参数温度修正系数；步骤3：确定换流单元开通和关断瞬态过程的阶段划分及瞬态分段分析模型模式,根据开通和关断瞬态过程的不同物理机制，将开通和关断瞬态过程划分为不同阶段，每个阶段利用瞬态分段分析模型中的电流源‑电压源模式或电压源‑电流源模式中的一种对换流单元建模，其中，电流源‑电压源模式将绝缘栅双极型晶体管建模为电流源，将PIN二极管建模为电压源，电压源‑电流源模式将绝缘栅双极型晶体管建模为电压源，将PIN二极管建模为电流源；步骤4：确定步骤3中换流单元开通瞬态过程各阶段的电压源和电流源的表达式；步骤5：确定步骤3中换流单元关断瞬态过程各阶段电压源和电流源的表达式。