[发明专利]一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法及装置

说明书

本申请提供了一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法及装置。本申请将IGBT在运行过程中，等效产生的第一电容、第二电容以及等效沟道电流分别进行仿真，并将作为IGBT重要组成部分的分段线性二级管进行仿真，根据各种等效效应以及重要组成部分的仿真结果，确定IGBT的仿真结果。进一步的，为了保证仿真的精确性，本申请提供的方法进一步对等效拖尾电流、第三电容以及等效拖尾电容进行仿真。本申请提供的方法全方位考虑IGBT工作过程中的各个效应以及IGBT的重要组成部分，能搞提高对IGBT仿真的精准度。

技术领域

本申请涉及电子领域，特别涉及一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法及装置。

背景技术

模块化多电平换流器由于其拓扑结构的优越性，在多端远距离高压直流输电系统中得到了广泛应用。多端远距离高压直流输电系统的结构随着用电量的提升而不断复杂，进而导致模块化多电平换流器在系统工程中数量逐渐增加。因此，基于模块化多电平换流器的多端远距离高压直流输电系统的仿真实验成为研究人员重点探究的领域。

许多理论研究，需要通过基于模块化多电平换流器的多端远距离高压直流输电系统的仿真实验进行验证。这些仿真实验需要对模块化多电平换流器进行建模，以确保后续与多端远距离高压直流输电系统相关的仿真实验中，模块化多电平换流器的模型最大程度地贴近实际特性。目前，在对模块化多电平换流器进行建模的过程中，往往将其中的开关单元中的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作为有固定通断状态的理想开关，或固定阻值的理想电阻。这种对于IGBT的理想化处理，忽略了IGBT的导通与关断的动态特性，当模块化多电平换流器数量较多时，会导致相关的仿真实验结果难以精准。

基于此，目前亟需一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法，用于解决现有技术中对模块化多电平换流器建模时对IGBT进行理想化处理，从而导致相关的仿真实验结果不够精准的问题。

发明内容

本申请提供了一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法及装置，可用于解决在现有技术中对模块化多电平换流器建模时对IGBT进行理想化处理，从而导致相关的仿真实验结果不够精准的问题。

第一方面，本申请提供了一种模块化多电平换流器中IGBT的仿真方法，所述模块化多电平换流器包括绝缘栅双极型晶体管IGBT；所述IGBT包括门极、集电极、发射极以及分段线性二极管；所述分段线性二极管一侧与所述集电极相连，所述分段线性二极管另一侧分别与所述门极以及所述发射极相连；所述方法包括：

获取所述门极以及所述发射极之间等效生成的第一电容的电容值以及所述第一电容的电压值；所述第一电容为所述IGBT工作状态下，根据所述门极以及所述发射极之间产生的与电容一样的效应，确定的等效电容；

根据所述第一电容的电容值以及预设的仿真步长，确定第一电容的等效电导值；

将所述第一电容的电压值离散化处理，得到离散化后的第一电容的电压值；

根据所述第一电容的等效电导值以及所述离散化后的第一电容的电压值，确定第一电容的等效电流值；

获取所述集电极以及所述门极之间等效生成的第二电容的电容值以及所述第二电容的电压值；所述第二电容为所述IGBT工作状态下，根据所述集电极以及所述门极之间产生的与电容一样的效应，确定的等效电容；

根据所述第二电容的电容值、所述第二电容的电压值以及所述仿真步长，确定第二电容的等效电导值；

根据所述第二电容的电压值以及所述第二电容的电容值，确定所述第二电容的电量值；

将所述第二电容的电量值离散化处理，得到离散化后的第二电容的电量值；

根据所述离散化后的第二电容的电量值以及所述仿真步长，确定第二电容的等效电流值；