[发明专利]一种基于小步长离散化的电力电子级联变换器的建模方法

权利要求书

1.一种基于小步长离散化的电力电子级联变换器的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、根据电力电子变换器级联系统的具体拓扑及控制方式，获得状态方程及各状态检测向量的表达式；

S2、设置步长，在每个小步长区间中，使用欧拉法解出各状态方程，将各状态方程变为线性方程；

S3、设置标志位、迭代初值进行迭代运算，根据每次迭代标志位及状态检测向量的值选取工作状态方程，计算各状态变量的值；

将各状态方程变为线性方程分为以下两种情况：

第一种情况，在一个小步长内系统的工作状态没有发生改变

其中，X_a是离散区间起始时状态变量的值；X_c是该离散区间结束时状态变量的值；A_i、B_i均为常量矩阵，与级联变换器的具体拓扑有关，其下标i表示电力电子级联变换器系统此时所处的工作模态；V_in为输入电压；定义H_i,i(X_a)为第一种情况的离散迭代方程；T_e为小步长的长度；

第二种情况，在一个步长内系统的工作模态由i变为j：

其中d为虚拟占空比，根据峰值电流控制的原理获得；定义H_i,j(X_a,d)为第二种情况的离散迭代方程；

S4、输出满足条件的迭代结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于小步长离散化的电力电子级联变换器的建模方法，其特征在于，所述状态方程为：

其中X为电力电子级联变换器系统的状态变量；

3.根据权利要求2所述的一种基于小步长离散化的电力电子级联变换器的建模方法，其特征在于，标志位设置为：

P＝[b₁ b₀ a₁ a₀]

其中b₁、b₀代表一个小步长内前部分系统的工作状态开关器件通断情况，为0则通，为1则断；a₁、a₀则代表一个小步长内后部分系统的开关的通断情况，设置两个十进制数p₁、p₂以指示系统开关的通断的情况，其值根据标志位P的值设置：

4.根据权利要求3所述的一种基于小步长离散化的电力电子级联变换器的建模方法，其特征在于，所述状态检测向量的设置如下：

Q₃＝[q_3,0 q_3,1 q_3,2 q_3,3]

其中q_3,1＝T_e-mod((k₁+1)T_e,T₁)；q_3,2＝T_e-mod((k₁+1)T_e,T₂)；q_3,3＝-1；q_i,j为状态检测向量Q_i中的各元素，i,j∈{0,1,2,3}，j表示若系统满足q_i,j所对应的切换条件所跳转至的工作模态；T₁为前级周期；T₂为后级周期；T_e为小步长的长度；k₁为常数。