一种基于指数积分的电力电子开关恒导纳模型

当前电力系统中的电力电子装置越来越多,电力系统的电力电子化趋势日益增强.针对电力电子开关二值电阻模型导纳矩阵时变以及传统L/C模型暂态过程精度低、虚拟功率损耗大的问题,提出了一种基于指数积分的电力电子开关恒导纳模型.该模型综合二值电阻模型和传统L/C恒导纳模型的特点,考虑了开关实际工作过程中存在的稳态损耗及切换时的暂态过程,并能够保证导纳矩阵不变从而提高仿真效率.即通过在传统L/C恒导纳模型导通和关断等效支路中分别引入电阻Ron、Roff,形成具有阻尼作用的一阶动态电路形式.通过终值定理证明所提模型稳态情况下与二值电阻模型一致,然后通过谱半径分析确定模型的L/C参数,使所提模型开关切换时的暂态过程相比于传统L/C模型更短,从而虚拟功率损耗也更低,并从数学上分析了采用指数积分法的精度高于基于时域逼近的仿真方法.最后,通过算例验证了该模型的有效性与可行性.