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一种用于固态变压器实时仿真的数值高效且准确的隐式-显式积分模型
A Numerically Efficient and Accurate Model for Real-Time Simulation of Solid-State Transformer Using Implicit-Explicit Integration Methods
| 作者 | Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Fei Zhang · Yuanshi Zhang · Liwei Wang · Wei Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 预计 2026年6月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 储能变流器PCS 功率模块 构网型GFM 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电磁暂态 (EMT) 电力电子变换器 基于开关函数的详细等效模型 (SFB-DEM) 隐式-显式 (ImEx) 积分 实时仿真 固态变压器 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于开关函数的详细等效模型（SFB-DEM），利用隐式-显式（ImEx）多步Gear积分方法，实现了电力电子变换器电磁暂态（EMT）仿真的高效与高精度。该方法有效提升了复杂电力电子系统的实时仿真性能。
English Abstract
Electromagnetic transient (EMT) models of power electronic converters are essential for converter design, control, and fault analysis. This article proposes a switching-function-based detailed equivalent model (SFB-DEM) using combined implicit and explicit (ImEx) multistep Gear’s integration methods for numerically efficient and accurate EMT simulation. The proposed SFB-DEM integrates the benefits...
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SunView 深度解读
该研究提出的高效EMT仿真模型对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器的开发中，高精度的实时仿真能显著缩短控制算法（如构网型GFM控制）的验证周期。特别是针对复杂电网环境下的故障分析，该ImEx积分方法可提升iSolarCloud运维平台中数字孪生系统的仿真效率，有助于优化PCS的控制参数设计，提升系统在弱电网下的稳定性。建议研发团队将其引入硬件在环（HIL）测试平台，以提升复杂工况下的测试精度。