[0040] 其中Vsspe(t9)表示在S3状态下、过零点开关指令从1变化到0的时刻（t 9时刻）、 交流固态功率控制器功率输入和功率输出电压差；
[0041] ⑨状态转换S3- S 7;相应的状态转换函数TF9 :Short0FF = 0
[0042] ⑩状态转换S7- S1;相应的状态转换函数TFlO :I ssrc(t) = 0,其中Issrc(t)为交流 固态功率控制器电流瞬时值；
[0043] 其中，7种状态及相应的状态方程定义如下：
[0044] 状态S1:关断态；S丨相应的状态方程为Eql :I SSPC(t) = VsspcUVRqff;其中Rqff为交 流固态功率控制器关断态电阻值；
[0045] 状态S2:导通态；S2相应的状态方程为Eq2 :I SSPC(t) = VsspcUVRqn;其中Rqn为交 流固态功率控制器导通态电阻值；
[0046] 状态S3:限流态；S 3相应的状态方程为Eq3 :1 ssrc (t) = Vssrc (t) /Runilting;其中 Runilting为交流固态功率控制器限流态电阻值；
[0047] 状态S4:零电压开通过程；S 4相应的状态方程为Eq4 :
[0048] Rsspc (l) = + Slgn(F^c +-signup ；
[0049] Isspc (t) - Vsspc (t)/Rsspc (t)
[0050] 其中Rsspc (t)表示交流固态功率控制器t时刻的电阻值；
[0051] 状态S5:从导通态到零电流关断过程；S 5相应的状态方程为Eq5 :
[0054] 状态S6:从限流态到零电流关断过程；S 6相应的状态方程为Eq6 :
[0057] 状态S7:短路故障时电流线性下降慢关断；S 7相应的状态方程为Eq7 :
表示在S3状态下、短路故障慢关断指令 从1变化到〇的时刻（t12时刻）的交流固态功率控制器电流瞬时值；I ssrc(t)表示在S7W 态下、t时刻交流固态功率控制器电流瞬时值；Tf为用户设定的短路电流下降时间（典型值 为 25 ~100 μ s)。
[0059] 本发明技术方案的核心内容是采用混合信号状态机模型实现阻抗状态转换部分， 模拟交流固态功率控制器在正常开通、正常关断、过载关断、两种短路故障关断模式等各个 过程中的阻抗和电流的变化规律，从而既准确模拟了交流固态功率控制器外特性，又保证 较快的仿真速度。
[0060] 本发明技术方案的有益效果如下：
[0061] (1)准确模拟交流固态功率控制器的功能和外特性；
[0062] (2)模型简单，不需要实际SSPC的电路结构和电子元器件的模型，因此仿真速度 快；
[0063] (3)容易根据实际交流固态功率控制器产品的额定电压、电流和频率以及保护特 性对模型进行任意配置，不需要了解其内部详细设计即可完成准确建模；
[0064] (4)可以在通用的建模软件例如Matlab、Saber实现：Matlab提供了状态机建模 工具Stateflow，Saber则提供了状态机建模工具StateAMS ;也可以利用建模语言实现例如 MAST、VHDL-AMS 或者 Modelica 实现。
【附图说明】
[0065]图1是本发明提供的交流固态功率控制器仿真模型的原理框图；
[0066]图2是本发明提供的交流固态功率控制器仿真模型中阻抗状态转换部分的状态 机框图；
[0067]图3是与图2对应、本发明提供的交流固态功率控制器仿真模型状态机中定义的 7个状态⑶~S 7)以及各状态下的状态方程（Eql~Eq7);
[0068]图4是与图2对应、本发明提供的交流固态功率控制器仿真模型状态机中定义的 10个状态转换函数（TF1~TF10);
[0069]图5是交流固态功率控制器仿真模型中数字逻辑部分的功能模块示意图；
[0070]图6是交流固态功率控制器仿真模型中限流和短路故障检测部分的功能模块示 意图；
[0071] 图7是交流固态功率控制器仿真模型中反时限过流检测部分典型的反时限保护 特性的示意图；
[0072] 图8是交流固态功率控制器仿真模型在"零电压开通"和"零电流关断"工作过程 的波形示意图；
[0073] 图9是交流固态功率控制器仿真模型在负载发生短路故障时"电流过零点关断" 的工作波形示意图；
[0074] 图10是交流固态功率控制器仿真模型在负载发生短路故障时"慢关断"的工作波 形示意图。
【具体实施方式】
[0075] 下面结合附图对本发明的关键技术方案做详细说明。
[0076] 如图1为本实施例仿真模型框图，包括数字逻辑部分1、反时限过流检测部分2、限 流和短路故障检测部分3和阻抗状态转换部分4。各部分信号连接关系在
【发明内容】
部分已 详细进行了说明，不再赘述。本发明采用混合信号状态机方法建立交流SSPC模型。混合信 号状态机适合具有复杂数字转换逻辑、多种工作状态、数字模拟和功率信号混合的复杂对 象建模。而交流SSPC正具有这样的特点。通用的建模软件例如Matlab、Saber均支持混合 信号状态机方法建模，例如Matlab提供了状态机建模工具Stateflow，Saber则提供了状态 机建模工具StateAMS。通用的建模语言例如MAST、VHDL-AMS或者Modelica也支持混合信 号状态机方法建模。
[0077] 图2-图4详细介绍了是本实施例交流固态功率控制器仿真模型中阻抗状态转换 部分的内容，包括7种状态及相应的状态方程，及10种状态转换关系及相应的状态转换函 数。
[0078] 其中，RQN、RQFF、Runilting分别为交流SSPC的导通态电阻、关断态和限流态电阻。其 中R?-般可以从交流SSPC产品手册中得到；Ri3ff可以通过交流SSPC产品手册计算得到， 计算公式为 R〇FF U n/I leakage， 其中Un为交流SSPC额定电压有效值，I 为交流SSPC额 定电压下的漏电流；Rumitinf^可以通过交流SSPC产品手册计算得到，计算公式为R Umiting= UN/Iunutlng，其中Iunlltlng为交流SSPC限流时的电流有效值。
[0079] 图5是本实施例数字逻辑部分1的原理框图，通过对输入信号交流固态功率控制 器的开通/关断控制指令CMD、短路保护关断模式设置S0MS、过流故障逻辑脉冲信号0L_ Trip、短路故障逻辑脉冲信号Short_Trip进行逻辑组合得到过零点开关指令ZeroON/OFF 和短路故障慢关断指令ShortOFF，并输出到阻抗状态转换部分4。数字逻辑部分1包括：第 一 RS触发器11和第二RS触发器14,第一非门15,第一三输入与门12,第一或门13,第二 或门16 ;交流固态功率控制器的开通/关断控制指令CMD连于第一三输入与门12第一输 入端和第一、第二RS触发器的置位端；短路故障保护关断模式设置指令SOMS连于第一或门 13的第一输入端和第一非门15的输入端；短路故障脉冲逻辑信号Short_Trip连于第二RS 触发器14清零端，过流故障脉冲逻辑信号0L_Trip连于第一 RS触发器11清零端，第一 RS 触发器11的输出正端连于第一三输入与门12的第二输入端，第一非门15的输出端连于第 二或门16的第一输入端，第二RS触发器14的输出正端连于第一或门13的第二输入端和 第二或门16的第二输入端，第一三输入与门12输出信号作为过零点开关指令ZeroON/OFF 输出至阻抗状态转换部分4,第二或门16输出信号作为短路故障慢关断指令ShortOFF输出 至阻抗状态转换部分4。
[0080] 图6是交流固态功率控制器仿真模型中限流和短路故障检测部分的功能模块示 意图。图6根据国家发明专利申请（申请日2014年4月21日，公开号CN103916112A)"具 有限流功能的交流固态功率控制器控制方法及装置"中描述的限流和短路故障策略给出 了一种最简的实现方式。该模块输入信号是交流固态功率控制器电流Issrc和交流固态功 率控制器输出电压Vpmreraut，输出信号为限流逻辑指令Limiting和短路故障逻辑脉冲信号 Short_Trip。当Short_Trip为逻辑低（'0'）时表示发生短路故障。！^^先经过绝对值计 算模块31连于第一比较器32的正极性输入端，第一比较器32负极性输入端连于限流阀值 Limiting_TH，第一比较器32的输出连于单稳态触发器33输入端Trig，单稳态触发器33 被Trig上升沿触发后输出脉冲宽度为Tunilting的逻辑低（'0'）脉冲。单稳态触发器33输 出端Q经过第二非门35连于D触发器35时钟端CLK，D触发器35的输出泛连于第三或门 36第一输入端，交流固态功率控制器输出电压Vpmreraut连于有效值计算模块37,有效值计算 模块37输出连于第二比较器38负极性输入端，第二比较器38正极性输入端连于设定的短 路故障下负载电压阀值V_TH。第二比较器38输出通过第三非门39连于第三或门36第二 输入端。用户也可以根据自己的需要和实际短路保护策略设计限流和短路故障检测部分， 但外部接口和功能需要满足
【发明内容】
中关于限流和短路故障检测部分3的定义。
[0081] 图