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开关电容变换器的微分代数方程与平均模型
Differential Algebraic Equations and Averaged Models for Switched Capacitor Converters with State Jumps
Elisa Mostacciuolo · Francesco Vasca · Silvio Baccari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文研究了具有理想开关的开关电容变换器在开关瞬间产生的状态跳变问题。针对该类变换器动态建模的复杂性，提出了一种基于微分代数方程的开关模型，通过对各工作模式的动态特性进行描述，实现了对开关电容变换器更紧凑的动态建模。
解读: 开关电容变换器技术在提升功率密度和效率方面具有潜力，特别是在阳光电源的户用光伏优化器或小型DC-DC转换模块中。虽然目前阳光电源主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电感型拓扑，但该文提出的微分代数方程建模方法对于优化高频功率变换器的控制策略、降低开关损耗及提升系统动态响应具...
保持结构的非线性微分代数方程电力网络模型降阶
Structure-Preserving Model Order Reduction for Nonlinear DAE Models of Power Networks
Muhammad Nadeem · Ahmad F. Taha · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
本文研究电力网络非线性微分代数方程（NDAE）模型中动态与代数状态的联合降阶。现有电力系统模型降阶方法多忽略代数约束，采用常微分方程（ODE）建模，仅降阶动态状态而保留全部代数变量，导致系统规模与复杂度未被充分降低。本文提出一种直接面向NDAE结构的降阶方法，无需系统线性化或转化为等效ODE模型，确保降阶后模型仍保持原系统的微分代数结构，并能同时高效压缩动态与代数变量，显著降低系统阶数的同时维持高精度。2000节点系统的仿真验证了该方法的有效性。
解读: 该NDAE降阶方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和多机并联逆变器系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器集群控制中，可将数百台设备的微分代数方程模型同时降阶动态状态（电流、电压）和代数约束（功率平衡），显著提升实时仿真与优化控制效率。对于构网型GFM控制策略开发，该方法能保持系统拓...