(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111432490.9 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观北农路2 号 (72)发明人 孙昱昊　王晗玥　许建中　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等 效建模方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于H桥型定导纳单元的电 力电子变压器等效建模方法(equivalent   modeling  method of power electronic   transformer(PET)based  on H‑bridge fixed  admittanc e unit)， 主要针对的是输入串联输出 并联(input  series output parallel,ISOP)形 式的级联H桥型PET(cascaded  H‑bridge‑type  PET， CHB‑PET)。 本发明的核心技术方案是： 1、 采 用“变压器端口解耦 ”思路， 形成功率模块伴随电 路； 2、 利用短路收缩推导H桥型定导纳单元， 获取 功率模块等效电路； 3、 考虑ISOP型连接 方式形成 CHB‑PET双端口解耦等效模型； 4、 接入外电路解 算端口电气量， 反解定导纳单 元内部信息 。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114186400 A 2022.03.15 CN 114186400 A 1.基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等效建模方法。 其特征在于， 本发明以PET 中常见的H桥型电路为单元， 推导其定导纳模型， 按连接方式形成PET高速电磁暂态仿真模 型， 在保证高精度的前提下， 显著了提高模型仿真速率。 该 方法包括以下步骤： 步骤1： 将变压器、 储能元件离散化， 利用端口电压单步长近似解耦变压器原副边， 获取 功率模块 伴随电路。 步骤2： 将功率模块划分为双有源桥(dual  active bridge(DAB))单元1、 2及输入侧H桥 的单元H， 分别推导 其定导纳等效模型， 形成功率模块 等效模型。 步骤3： 考虑功率模块 高压侧串联、 低压侧并联的连接方式， 形成CHB ‑PET双端口解耦等 效模型。 步骤4： 将形成的等效模型代入外电路求解得端口电压电流量， 对功率模块端子电位、 定导纳单 元内部节点电压反解。 2.根据权利要求1所述的基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等效建模方法， 其特 征在于， 步骤1到步骤4， 前一个步骤是后一个步骤执行的基础， 这4个建模步骤彼此之间环 环相扣、 顺序执 行， 为一个有机的、 不可分割的整体。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114186400 A 2基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等效建模方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等效建模方法， 属于电 力系统仿真技 术领域。 背景技术 [0002]电力电子变压器(power  electronic  transformer(PET))电磁暂态仿真面临 “矩 阵阶数高， 仿真步长小， 仿真效率低 ”的巨大挑战。 现有已建立的PET串行等效模型， 利用嵌 套快速同时求解法降低系统节 点数， 有明显提速效果， 但存在导纳不定， 消去过程中每步长 需进行矩阵求逆更新 导纳值， 模块数较多时会影响仿真效率的问题。 [0003]本发明针对电力电子变压器电磁暂态仿真效率较低的问题， 提出一种基于H桥型 定导纳单元的电力电子变压器等效建模方法。 以P ET中常见的4节 点H桥型电路为单元， 利用 短路收缩推导其定导纳等效电路， 按连接方式组合生 成PET串行等效模 型。 模型建立过程规 避矩阵求逆运 算， 节省了计算资源， 提高了模型仿真速率。 发明内容 [0004]本发明提供一种基于H桥型定导纳单元的CHB ‑PET电磁暂态等效模型的建立方法， 该建模方法包括以下步骤： [0005]步骤1： 将开关组等效为二值电阻， 将变压器、 储能元件离散化 处理， 利用端口电压 单步长近似对变压器原副边 解耦， 获取功率模块 伴随电路。 [0006]步骤2： 将功率模块划分为双有源桥(dual  active bridge(DAB))单元1、 2及输入 侧H桥的单 元H， 利用短路收缩分别推导 其定导纳等效电路， 形成功率模块 等效模型。 [0007]步骤3： 考虑将功率模块高压侧戴维南电路串联、 低压侧诺顿电路并联的连接方 式， 形成C HB‑PET双端口解耦等效模型。 [0008]步骤4： 将形成的等效模型代入外电路求解得端口电压电流量， 利用端口电气量对 功率模块端子电位、 定导纳单 元内部节点电压反解。 附图说明 [0009]图1 CHB‑PET功率模块拓扑 [0010]图2基于H桥型定导纳单 元的功率模块 伴随电路(摘要附图) [0011]图3功率模块 等效电路 [0012]图4功率模块 最终等效电路 [0013]图5 ISOP型CHB‑PET双端口解耦等效模型 具体实施方式 [0014]本发明提供一种基于H桥型定导纳单元的电力电子变压器等效建模方法； 下面将 对本发明的建模步骤做进一 步详细的说明。说　明　书 1/6 页 3 CN 114186400 A 3