第二章电力电子仿真建模基础一、模型是仿真的基础，模型与实际系统的相似度，决定了计算机仿真的准确度。二、应用仿真软件也要深入了解建模理论。1.仿真建模的难点：1.1器件模型的适用性宏模型(Macro-Model)－根据器件外特性建模1.2电力电子电路的非线性非线性微分方程组求解1.3装置模型的刚性(病态)刚性(病态)系统:定义：快、慢过程混合,时间常数相差巨大的系统周期性变化的影响：2.仿真建模方法2.1多层次建模方法三个研究对象：器件：构成电路的具体元器件，主要指各种电力电子器件。装置：能够独立完成某种特定功能的机构，主要指电力电子电路。系统：由若干电路及相互作用的其它单元组成的集合体。仿真目的器件仿真：研究器件开关转换时刻的电路波形，考察其承受的电压、电流强度，选择器件及缓冲电路。装置、系统仿真：作为一个整体的响应过程，基本组成部分之间的相互关系和自身的开环、闭环动静态特性。高层次模型并非低层次模型的简单组合，而是对其进行合理简化后的机理性模型。抽取与仿真目的有关的特征关系，忽略其它的非特征信息。低层次建模模型：建立器件的精确、详细的物理模型简化：－外围电路可以简化－选择典型运行点进行研究－仿真时间可缩短高层次建模模型：仅需反映系统功能的某些主要特性简化：－理想开关模型－开关周期平均模型－电源周期平均模型3.器件仿真建模04.10.2024ORCAD/PSpice、SABER等软件提供了详细的器件模型，可用于器件级仿真。MATLAB软件虽然也可用m语言建立器件的详细模型，但一般不用于器件级仿真。4装置仿真建模理想开关1非线性时变电路－分段线性时不变电路例：Boost电路04.10.2024理想开关1理想开关25系统仿真建模系统级仿真的简化方法5.1器件级的简化(理想开关基础上的简化)主要用于电力电子电路的控制系统的设计与仿真开关函数法(以三相电压型变流器为例)状态空间平均法(以DC/DC变流器为例)状态平均方程Boost电路状态平均方程5.2装置级的简化用于机电系统或电力系统分析时延模型如晶闸管变流器可用延迟环节来描述传递函数法如变流器的小信号模型电纳模型如SVC中的TCR(晶闸管控制电抗器)可用等效电纳表示，来研究SVC对电力系统的补偿作用。等效受控电源模型如逆变器可以用可控电压源表示小结建模是仿真的关键根据研究目的选择建模层次建模中对其他层次问题的合理简化器件级仿真可用PSpice、Saber等软件装置级仿真中多用器件的简化模型或理想开关模型系统级仿真中需对器件和装置进行进一步简化谢谢！