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    广西11选5技巧: 一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510341641.8

    申请日:

    2015.06.18

    公开号:

    CN104899075A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 9/455申请日:20150618|||公开
    IPC分类号: G06F9/455 主分类号: G06F9/455
    申请人: 国网智能电网研究院; 国家电网公司
    发明人: 周飞; 于弘洋; 潘冰; 陆振纲
    地址: 102211北京市昌平区小汤山镇大东流村路270号(未来科技城)
    优先权:
    专利代理机构: 北京安博达知识产权代理有限公司11271 代理人: 徐国文
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510341641.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2015.12.02|||2015.09.09

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,包括:装置级电磁暂态???,用于建立反映装置电磁暂态的微秒级模型;器件级开关暂态???,用于建立反映IGBT开关暂态的纳秒级模型;热动态过程???,用于建立反映温度动态的秒级模型;所述装置级电磁暂态???、器件级开关暂态??楹腿榷棠?橥ü涌谝来谓惺萁换?,实现电磁暂态、开关暂态和热动态过程的联合仿真。本申请的技术方案除了准确验证各种控制策略外,还可以准确验证换流器的过压?;?、过流?;?、过热?;さ炔呗?。仿真更准确、验证更全面。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:包括:
    装置级电磁暂态???,用于建立反映装置电磁暂态的微秒级模型;
    器件级开关暂态???,用于建立反映IGBT开关暂态的纳秒级模型;
    热动态过程???,用于建立反映温度动态的秒级模型;
    所述装置级电磁暂态???、器件级开关暂态??楹腿榷棠?橥ü涌谝来谓惺萁换?,实现电磁暂态、开关暂态和热动态过程的联合仿真。

    2.  如权利要求1所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:所述微秒级模型包括MMC子???,所述装置级电磁暂态??榻鯩MC子??榈牡缛莸缪购颓疟鄣缌鞣⑺椭了銎骷犊卦萏??。

    3.  如权利要求1所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:所述器件级开关暂态??榘↖GBT子???;在所述器件级开关暂态??橹薪⑺鯥GBT子??榈氖芸氐缪鼓P秃退鯥GBT子??榈牡缌髟茨P?;并通过所述受控电压模型和所述电流源模型将IGBT器件过压信号和过流信号送至?;は低澈腿榷棠??,并从所述热动态过程??橹薪邮账鯥GBT器件的结温。

    4.  如权利要求3所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:所述IGBT子??榘↖GBT宏模型;将所述IGBT宏模型抽象化为节点电压方程或者空间状态变量方程,并对所述节点电压方程或者状态变量方程进行建模,实现所述IGBT宏模型中的非线性单元与节点电压方程或者状态变量方程的联合求解。

    5.  如权利要求4所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:所述IGBT宏模型的等效电路包括电路结构??楹妥远ㄒ宀问?块;所述自定义参数??榘∕OSFET-BJT电流源???、二极管反向恢复电流源??橐约凹纳缛莶问??;所述电路结构??椴杉湎嘤Φ母鹘诘愕缪购椭返缌髦凳淙敫鲎远ㄒ宀问??,同时接受所述自定义参数??榈氖涑鲎魑箍氐缌髟吹目刂圃?,由所述电路结构??榈恼ぜ獹引入驱动电压信号,实现对IGBT器件工作状态和其各极电压电流的控制。

    6.  如权利要求4所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:根据所述宏模型的等效电路,选择电感电流I_Ls、电容电压U_Cgc1和U_Cgc2做为相互独立的状态变量,得到所述等效电路的空间状态变量方程1-1;
    X·(t)=AX(t)+Bu(t)Y(t)=CX(t)+Du(t)---(1-1)]]>
    其中,t为时间步长,X(t)为状态变量,u(t)为线性系统的输入信号,y(t)为输出信号,为下一步长的输入矩阵,A为状态矩阵;B为输入矩阵;C为输出矩阵;D为反馈矩阵;矩阵A、B、C、D的维度分别为3×3、3×10、9×3和9×10。

    7.  如权利要求6所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:对所述空间状态变量方程转换为矩形:
    X(n)=AmX(n-1)+Bmu(n)Y(n)=CmX(n-1)+Dmu(n)---(1-2)]]>
    X(n)Y(n)=AmBmCmDmX(n-1)u(n)---(1-3)]]>
    其中,Am=(I-hA)-1Bm=(I-hA)-1BhCm=C(I-hA)-1Dm=C(I-hA)-1Bh+D,]]>式中,I表示单位矩阵,h为仿真步长,n为离散仿真时间;
    在矩阵A、B、C、D和步长h给定的情况下,矩阵Am、Bm、Cm和Dm在实时仿真计算开始前计算出来。

    8.  如权利要求4所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:建立实时仿真算法验证模型,包括通过所述空间状态变量方程确定的所述空间状态变量方程求解器和所述非线性单元,用于计算所述空间状态变量方程和非线性函数。

    9.  如权利要求1所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统,其特征在于:所述系统还包括系统电磁暂态???,用于建立反映电力系统机电暂态的毫秒级模型;所述系统级电磁暂态??橥ü笮〔匠ご湎呋蚪涌诒溲蛊饔胨鲎爸眉兜绱旁萏P土?。

    10.  如权利要求4或8所述的一种基于宏模型的IGBT开关暂态实时仿真系统系统,其特征在于:所述非线性单元采用试验测取或器件参数表中给出的曲线,通过参数拟合的方式提取非线性单元函数表达式。

    关 键 词:
    一种 基于 模型 IGBT 开关 实时 仿真 系统
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