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从直流到超过开关频率一半的电力电子建模高阶广义平均法

High-Order Generalized Averaging Method for Power Electronics Modeling From DC to Above Half the Switching Frequency

作者 Hongchang Li · Kangping Wang · Jingyang Fang · Wenjie Chen · Xu Yang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年1月
技术分类 控制与算法
技术标签 PWM控制 功率模块 并网逆变器 组串式逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 电力电子 广义平均法 开关频率 建模 傅里叶系数 变换器动态特性
语言:

中文摘要

针对电力电子变换器在接近或超过开关频率一半时,因开关动作的时变性和不连续性导致的建模困难,本文提出了一种基于移动傅里叶系数特性的高阶广义平均法。该方法突破了半开关频率的限制,建立了高阶广义平均模型,为高频电力电子系统的精确分析与控制设计提供了理论支撑。

English Abstract

Modeling power electronic converters at frequencies close to or above half the switching frequency has been difficult due to the time-variant and discontinuous switching actions. We develop a high-order generalized averaging method using the properties of moving Fourier coefficients to break though the limit of half the switching frequency. We also propose the high-order generalized average model ...
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SunView 深度解读

该研究提出的高阶广义平均建模方法,对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器(PCS)在高频段的动态响应分析精度具有重要价值。随着功率密度提升,开关频率不断提高,该模型能更准确地预测变换器在宽频带下的稳定性,有助于优化控制算法,减少谐波干扰,提升系统并网性能。建议研发团队将其应用于高频化功率模块的仿真设计中,特别是在PowerTitan等储能系统及新一代组串式逆变器的控制策略开发阶段,以实现更优的动态性能和更小的滤波器体积。