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摘要
随着电力电子换流器的开关频率越来越高，对电力电子化系统实时仿真的精度提出更高的要求，基于电感/电容（L/C）等效的定导纳开关模型是目前的主流开关模型之一，但这种模型的开关暂态过程存在“虚拟功率损耗”问题，开关频率越高，仿真结果失真越严重。该文首先构建电力电子换流器小步长模型的离散状态空间形式，基于此，构建电力电子换流器的小步合成实时仿真模型，保留L/C模型恒导纳特性的同时有效地消除了由开关支路主导的工作模态的暂态过程，进一步分析L/C开关模型支路对电力电子换流器的工作模态的影响，通过小步合成模型消除L/C模型引入的特征值，使L/C模型更精准地模拟理想开关，同时保留系统的正常工作模态。分别构建双有源桥、三相两电平逆变器和三电平逆变器的小步合成模型并进行实时仿真，与传统实时仿真模型对比表明，所提小步合成模型在不影响仿真效率的前提下，有效地解决了L/C开关模型的“虚拟功率损耗”问题，且具有较好的通用性，无需重新设置开关参数即可适用于多种拓扑。
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单位电力传输与功率变换控制教育部重点实验室; 上海交通大学
