事件插值的PWM变流器大步长仿真方法研究

受仿真设备性能的限制,基于RTW的电力电子详细模型实时仿真步长可以显著提高仿真效率,但将步长增大后PWM会产生开关时延,造成数值振荡影响仿真精度。针对该问题采用基于事件开关时刻插值预测仿真方法,该方法首先通过后向欧拉法提前预测一个步长找到PWM开关切换点,以载波与调制波对比后的过零点为插值点,通过Discrete-event功能进行建模,以开关时刻为事件,对模型进行事件插值,因此可以不受步长限制进行插值开关,并可以解决多重开关问题。最后在Simulink中对IGBT/Doide变流器进行行为建模,通过面积等效原理还原电压波形,并应用于三相背靠背变流器的控制中,对5μs步长的常规详细模型与50μs步长带事件插值模型的控制效果、谐波含量以及仿真耗时进行对比,证明基于事件插值PWM变流器建模方法的正确性和高效性。

基于哈尔小波配点法的虚拟同步化电网动态仿真方法

虚拟同步化电网中多元设备间惯量差异明显、多尺度特征突出,传统动态仿真方法对多尺度特性的适应性存在不足。该文提出一种基于哈尔小波配点法的仿真方法用于虚拟同步化电网系统的动态仿真。首先揭示虚拟同步化电网系统的多尺度特征,分析传统仿真方法在多尺度系统仿真中的局限性。然后,介绍小波配点法的基本原理,建立基于哈尔小波表征的虚拟同步化电网多尺度模型,通过构造积分步内的插值配点,提出基于小波配点法的仿真求解方法。而后,详细分析该方法的时间复杂度和误差累积特性,为了提升仿真效率,进一步提出多层次自适应与多区间自适应的仿真策略,构建了优化的哈尔小波配点法动态仿真计算流程。最后,基于不同规模虚拟同步化电网算例,将哈尔小波配点法与传统商用仿真算法进行对比分析。结果表明,所提方法准确可靠,具备高阶精度、快速仿真能力,可以实现多尺度虚拟同步化电网的大步长仿真。

晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。