[发明专利]基于电力电子系统状态方程稀疏性的仿真方法及装置

权利要求书

1.一种基于电力电子系统状态方程稀疏性的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于并联电容和串联电感，将待求解电力电子系统划分为多个子电力电子系统；

由所述多个子电力电子系统得到与每个子电力电子系统对应的块矩阵，并获取每个块矩阵的块稀疏信息；以及

利用所述每个块矩阵的块稀疏信息优化所述待求解电力电子系统仿真中状态方程的更新和数值积分，生成所述待求解电力电子系统的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于并联电容和串联电感，将待求解电力电子系统划分为多个子电力电子系统，包括：

构建所述待求解电力电子系统的状态空间模型；

基于所述求解电力电子系统的拓扑结构，对所述拓扑结构的并联电容处和串联电感处进行系统划分，得到所述多个子电力电子系统。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由所述多个子电力电子系统得到与每个子电力电子系统对应的块矩阵，并获取每个块矩阵的块稀疏信息，包括：

将所述状态空间模型的每个系数矩阵划分为多个块矩阵，并根据所述多个子电力电子系统之间的连接关系确定所述每个块矩阵的稀疏性质。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述每个块矩阵的块稀疏信息优化所述待求解电力电子系统仿真中状态方程的更新和数值积分，生成所述待求解电力电子系统的仿真结果，包括：

以预设排序策略对所述多个子电力电子系统进行排序，得到所述每个子电力电子系统的实际次序；

按照所述每个子电力电子系统的实际次序使用隐式数值积分方法对所述状态空间模型进行数值积分求解，得到求解结果，并利用所述每个块矩阵的稀疏性质优化所述求解结果，得到所述仿真结果。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述状态空间模型为：

其中，x表示系统的状态变量，所述状态变量由电容电压和电感电流构成；u表示系统的输入变量，所述所输入变量由电压源和电流源构成；y表示系统的输出变量，A、B、C和D均表示系数矩阵。

6.一种基于电力电子系统状态方程稀疏性的仿真装置，其特征在于，包括：

划分模块，用于基于并联电容和串联电感，将待求解电力电子系统划分为多个子电力电子系统；

获取模块，用于由所述多个子电力电子系统得到与每个子电力电子系统对应的块矩阵，并获取每个块矩阵的块稀疏信息；以及

仿真模块，用于利用所述每个块矩阵的块稀疏信息优化所述待求解电力电子系统仿真中状态方程的更新和数值积分，生成所述待求解电力电子系统的仿真结果。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述划分模块包括：

构建单元，用于构建所述待求解电力电子系统的状态空间模型；

划分单元，用于基于所述求解电力电子系统的拓扑结构，对所述拓扑结构的并联电容处和串联电感处进行系统划分，得到所述多个子电力电子系统。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

确定单元，用于将所述状态空间模型的每个系数矩阵划分为多个块矩阵，并根据所述多个子电力电子系统之间的连接关系确定所述每个块矩阵的稀疏性质。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述仿真模块包括：

排序单元，用于以预设排序策略对所述多个子电力电子系统进行排序，得到所述每个子电力电子系统的实际次序；

求解单元，用于按照所述每个子电力电子系统的实际次序使用隐式数值积分方法对所述状态空间模型进行数值积分求解，得到求解结果，并利用所述每个块矩阵的稀疏性质优化所述求解结果，得到所述仿真结果。