技术特征：
1.一种电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述电力电子装置由多个单模块构成，每个单模块输入端的每一相均由一个有源桥模块构成，每个单模块的输出端由一个有源桥模块构成，其中，所述电力电子装置的同一相的有源桥之间级联连接，输出端的有源桥并联连接，所述方法包括：对于每个单模块的并联部分均建立非线性微分方程；对并联部分的非线性微分方程进行傅里叶化简；建立每个单模块的每一相的级联部分的数学模型，并利用数学模型对并联部分化简后的非线性微分方程再次化简；基于每个单模块的并联部分再次化简后的非线性微分方程、级联部分的数学模型、外电路，得到所述电力电子装置的等效平均值模型。2.根据权利要求1所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述对于每个单模块的并联部分均建立非线性微分方程的过程，包括：对于每个单模块的并联部分，选取对应的状态变量，根据并联部分电路结构，建立状态变量方程；获取每个单模块的并联部分的有源桥模块内部开关器件的当前开关信号，将开关器件用开关函数模型表示；结合开关器件的开关函数以及状态变量方程，得到每个单模块的并联部分的非线性微分方程。3.根据权利要求2所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述对并联部分的非线性微分方程进行傅里叶化简的过程，包括：将状态变量分解为傅里叶级数；对开关函数进行傅里叶变换；将傅里叶分解后的状态变量、傅里叶变换后的开关函数代入至相应并联部分的非线性微分方程，得到表示状态变量实部和虚部的非线性微分方程。4.根据权利要求3所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述将状态变量分解为傅里叶级数的过程包括：根据傅里叶系数卷积特性，得到每个状态变量的傅里叶系数描述的并联部分的平均值模型。5.根据权利要求4所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述状态变量包括：电感电流及电流电压。6.根据权利要求5所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，在将状态变量分解为傅里叶级数的过程中，仅考虑电感电流的预设次数谐波及电容电压的直流分量。7.根据权利要求1所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述建立每个单模块的每一相的级联部分的数学模型的过程，包括：对于每个单模块的每一相的级联部分，以对应调制方式为基础，获取每个级联部分的桥式模块的每个开关器件的通断信号；对于每个级联部分，基于其开关器件的通断信号及电路结构，获取每个级联部分两侧电压和电流之间的关系；根据每个级联部分两侧电压和电流之间的关系，建立每个级联部分的数学模型。
8.根据权利要求7所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，将每个级联部分的数学模型代入至其对应的并联部分化简后的非线性微分方程中，以对初步化简后的非线性微分方程再次化简。9.根据权利要求1所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，所述等效平均模型为四端口电压源等效电路。10.根据权利要求9所述的电力电子装置的建模方法，其特征在于，还包括：利用仿真软件对所述等效平均模型进行仿真，并反向求解每个端口电流信息；基于所述端口电流信息返回所述“对于每个单模块的并联部分均建立非线性微分方程”的步骤，直至仿真时间停止。
技术总结
本发明公开了一种电力电子装置的建模方法，对于每个单模块的并联部分均建立非线性微分方程；对并联部分的非线性微分方程进行傅里叶化简；建立每个单模块的每一相的级联部分的数学模型，并利用数学模型对并联部分化简后的非线性微分方程再次化简；基于每个单模块的并联部分再次化简后的非线性微分方程、级联部分的数学模型、外电路，得到电力电子装置的等效平均值模型，从而在保证精度稳定的情况下，使模型的仿真速度得到了显著的提升，并且平均值模型可以有效地模拟电力电子装置的外部特性，而忽略内部动态特性，具有重要的理论意义和应用价值。用价值。用价值。
技术研发人员：王英沛 宋洁莹 刘宗烨 于弘洋 陆振纲 杨士慧 王春义 魏振
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司青岛供电公司 国网山东省电力公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/6/24