基于离散状态空间小步合成的固态变压器大步长仿真方法

固态变压器（SST）在新型电力系统中的应用日益广泛，但其拓扑复杂、节点众多且开关频率高，导致电磁暂态仿真效率低下。本文提出一种基于离散状态空间小步合成的大步长仿真方法。通过建立小步长离散状态空间模型，利用小步迭代合成法构建大步长仿真模型，并引入二次等效方法降低系数矩阵维度与计算复杂度。结果表明，该方法在100 kHz开关频率下可有效减小数值积分与开关动作误差，显著提升SST仿真精度与效率。

固态变压器(solid state transformer,SST)在新型电力系统中的应用逐渐增加,因其复杂的拓扑结构、节点数多、子模块内开关频率高等特点,使得面向 SST 的电磁暂态仿真计算效率低,目前针对SST大步长仿真方法的研究较少.为此,提出一种基于离散状态空间小步合成的 SST 大步长仿真方法.首先,建立小步长建模、小步长仿真的离散状态空间模型;然后,根据离散状态空间方程的特点,采用小步迭代合成法构建离散状态空间大步长仿真模型,从而实现小步长建模、大步长仿真;最后,给出大步长仿真模型的二次等效方法,减少系统整体建模的系数矩阵维度,降低计算复杂度.结果表明,所提方法不仅能减少数值积分误差和电力电子开关动作误差,实现 100 kHz 开关频率下 SST 换流系统的精确仿真,还能显著提升SST的仿真效率.