一種整流器建模的方法

1、一種整流器建模的方法一種整流器建模的方法動(dòng)態(tài)相量法的思想源于傳統(tǒng)的平均值法，是基于反映元件動(dòng)態(tài)特性的狀態(tài)變量對(duì)應(yīng)的時(shí)變傅立葉系數(shù)而推導(dǎo)的一種建模方法。動(dòng)態(tài)相量的概念在文[1]中首次引入，并應(yīng)用到串聯(lián)連續(xù)開關(guān)DCDC變換器中。論文檢測(cè)。動(dòng)態(tài)相量模型是介于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型和詳細(xì)電磁暫態(tài)(EMT)模型之間的一種相量模型[2]，在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中，可以在一定研究范圍內(nèi)(如穩(wěn)定分析電磁暫態(tài)分析等)代替詳細(xì)時(shí)域模型，并且模型的復(fù)雜程度可根據(jù)分析的需要而改

2、變。目前，此方法已被應(yīng)用于FACTS器件的建模，三相電機(jī)建模以及應(yīng)用于故障分析中。研究表明，動(dòng)態(tài)相量模型在仿真中可以提高計(jì)算效率而又不失準(zhǔn)確性。2動(dòng)態(tài)相量法基本原理動(dòng)態(tài)相量的加減運(yùn)算規(guī)則符合線性變量的迭加原理，其微分運(yùn)算和乘積運(yùn)算規(guī)則如下：（1）對(duì)于第k次傅立葉系數(shù)，其微分運(yùn)算滿足對(duì)于線性電路元件，諸如電阻、電感和電容可以分別得到對(duì)一個(gè)電力電子器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)相量建模，并忽略級(jí)數(shù)中不重要的相量項(xiàng)以簡(jiǎn)化模型；將保留的主導(dǎo)相量作為狀態(tài)變量，可得

3、元件的實(shí)用動(dòng)態(tài)相量模型，這就是動(dòng)態(tài)相量建模的主要思路。動(dòng)態(tài)相量建模時(shí)要保留哪些傅立葉系數(shù)項(xiàng)，要視物理問題的特性而定。3整流器建模整流器基本結(jié)構(gòu)如下：圖四仿真和模型輸出電壓比較圖五a相仿真和模型電流比較其中仿真值是在MATLAB環(huán)境中建立整流器模型的得到的電壓和電流曲線，模型值是動(dòng)態(tài)相量模型的電壓和電流曲線。從仿真結(jié)果可以看出，在整流器模型中，保留傅里葉級(jí)數(shù)中直流和基頻分量而忽略高次分量的動(dòng)態(tài)相量模型在幅值及變化趨勢(shì)上均較好地吻合了時(shí)域模

4、型結(jié)果，另外，如果希望更進(jìn)一步的提高模型的精度，可以考慮保留一些更高次的諧波成分。從相量的角度看，動(dòng)態(tài)相量體現(xiàn)的是時(shí)域仿真曲線的包絡(luò)線，相對(duì)于實(shí)際曲線而言，忽略一些高次諧波后，它變化緩慢，因此在電力系統(tǒng)仿真中可以采用較大的積分步長(zhǎng)，從而提高仿真速度和規(guī)模。5、結(jié)論針對(duì)于整流器的非線性特性，本文引入了動(dòng)態(tài)相量法來建立其模型，在模型的階數(shù)相對(duì)來說不是很高時(shí)，通過包絡(luò)線所體現(xiàn)的大信號(hào)特點(diǎn)在系統(tǒng)快速動(dòng)態(tài)分析中將具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，本文還給