电力电子电路用集成式通用仿真软件的研究.pdf

维普资讯 (电力电子技术)1997年第4期 1997．11 电力电子电路用集成式通用仿真软件的研究 · Researchofa2／．IntegratedGeneralStmulationSoftwareforPowerElectronicCircuit 西安理工大学 望 兰墨塞 苏文成 张永生 (西安 J pJJ 占 、 摘要：介绍一种新的电力电子电路通用仿真软件SSPEC20．它具有耗时短、精度高、界面友瞽等特 点。软件采用可控双值电阻作为电力半导体器件的模型．用快速方法建立状态方程。在解方程时，较好 地解决了刚性微分方程所带来的困难 ．软件可用于稳杏分析、瞬态分析及谐波分析，并具有方便的输入 和丰富的输出功能。 Abstract：A n generalsimulationsoftwarehasbeendevelopedtosimulatevariouspowerelectroniccir- euitsIt8a 曙ccanptttmg6meandhashigkaccuracyanddfe·rsaus婀一f h ea~ironmentInthesoftwarethe controlledbinaryresistancemodelofD0w semicolaductordeviee~andafastalgorithm forsettingupstatee- qttationareused．DaringsolvingtheequationitcallOVe／CnOtTx~．somedifficI1ltiescausedbystiffequation．The softwarecanbeusedforsteady．transie~ntandharmonicanal~is．andhasgoodfunclfon5ofeasyinputandplen- 翱词：电力电子仿真软件状态方程 i、E。路《、，／ 串手0弋电，塔 由革 估 宣 拧 件 持 蠢 诲 )。，出：p0rei； l删0卫；∞竹are；shteeq∞t_，0Ⅱ 1 引 言 类似于开关，其物理模型一般较为复杂，不适于 近年来，电力电子技术迅猛发展，电力 电子 在微机版本的软件中应用。当注重电路性能仿 电路的仿真研究也 日益受到重视 。自1988年 真而不侧重器件内部物理特性仿真时采用黑箱 以来，已开发出电力 电子 电路通用仿真软件数 模型是适宜的。 种，本文介绍的 SSPEC20就是其中之一。该 但 由于黑箱模型是理想开关．它以短路及 软件具有以下特点： 断路模拟器件的行为，不能反映断态漏电流及 (1)可对多种电力半导体器件如整流二极 通态管压降，且受开关通断影响，致使电路拓扑 管、晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管和全控开 发生变化。SSPEC2．0用可控双值电阻作为器 关器件进行模拟。用可控双值 电阻模拟其性 件模型，在器件断态时视其为大 电阻 R ．通态 能，比理想开关模型更接近工程实际。 时视其为小电阻R叫．，这在一定程度上克服了理 (2)建立了触发电路宏模型．因而实现各种 想开关模型的缺陷。此外，这种模型能以不同 控制方案极其方便灵活。 的通断逻辑并用不同的通态和断态电阻值等效 (3)在建立和求解 电路状态方程时，所用计 模拟多种不同的电力半导体器件，故其易于扩 算机时及存储容量皆小，且精度高。 充。但其不足之处是因通态及断态 电阻在数量 (4)软件功能丰富，可进行稳态和瞬态仿 级上的巨大差异导致 电路微分方程多呈副性。 真、谐波分析及故障分析。 触发电路提供