
电力电子换流器 的电磁瞬态(EMT)模型对于变流器的设计、控制和故障分析至关重要。 本文提出了一种基于开关函数的详细等效模型(SFB-DEM),该模型结合了隐式与显式(ImEx)多步Gear积分法,旨在实现数值计算高效且精确的电磁瞬态分析仿真 。所提出的SFB-DEM融合了ImEx求解器的优势,其特点包括:变流器电路解耦、节点数减少,以及EMT模型中节点网络导电率(G)矩阵保持恒定。 针对固态变压器(SST)仿真 ,实现了采用ImEx二阶和三阶Gear’s方法(即ImEx-G2O和ImEx-G3O)的SFB-DEM模型。 此外,还提出了一种开关插值技术,并将其与 ImEx-G2O 和 ImEx-G3O 求解器集成,以处理时间步内开关问题市场活动 。与传统的详细模型 (DM) 和可变电导 (G) 矩阵 DEM (VG-DEM) 相比,所提出的 SST SFB-DEM 极大地加快了 EMT仿真 的求解速度。 对于包含60个SM的SST,采用ImEx-G3O方法的所提SFB-DEM模型,其EMT仿真 计算速度分别比DM和VG-DEM提高了171倍和7.5倍。