[发明专利]基于统一大信号模型的机载电力系统稳定性分析方法

摘要

本发明涉及一种基于统一大信号模型的机载电力系统稳定性分析方法，包括：步骤一，建立飞机电力系统的统一大信号模型；步骤2，求解基于统一大信号模型下的飞机电力系统稳定性判据：采用混合势函数理论结合李雅普诺夫型能量函数求解得出统一大信号模型下的大信号稳定性判据，此稳定性判据同样也为飞机电力系统小信号的稳定性判据。

主权项

1.一种基于统一大信号模型的机载电力系统稳定性分析方法，包括下列步骤：步骤1：建立飞机电力系统的统一大信号模型对于多电飞机电力系统，进行包括如下处理的简化，建立飞机电力系统的统一大信号模型：将发电机等效为理想电压源；自耦变压整流器采用平均值模型；电力电子驱动的机载用电设备视为恒功率负载，用恒流源表示；忽略高压交流母线电压的波动及交流阻性负载和调速电动机负载的影响；步骤2：求解基于统一大信号模型下的飞机电力系统稳定性判据分别采用李雅普诺夫线性化方法及混合势函数理论求解多电飞机电力系统的小信号和大信号稳定性判据，然后通过对比分析得出飞机电力系统统一的稳定性判据；基于建立的飞机电力系统统一的大信号模型，采用李雅普诺夫线性化方法得出系统的小信号稳定性判据为：其中，P_cpl为电力电子驱动的机载用电设备等效的恒功率负载；R_f、L_f分别为统一大信号模型等效电路中的所有电阻之和及所有电感之和；C_dc为等效电路直流侧的电容参数；V_s,0为等效电路稳态平衡极点的输出电压值；此外，采用混合势函数理论结合李雅普诺夫型能量函数求解得出统一大信号模型下的大信号稳定性判据为：其中，V_s为等效电路电容C_dc两端输出的电压值；为了保证式(2)在飞机电力系统大信号扰动过程中恒定成立，将输出电压V_s在扰动过程中可能达到的临界最小值V_smin考虑在内，故式(2)在大信号下系统的稳定性判据改写为式(3)包含了式(1)的所有限制条件，因此式(3)即为飞机电力系统的大、小信号统一稳定性判据。