三相高频AC/DC/DC变换器的宽频等效建模方法

张扬，高添 ，林卫星

（1.南昌工程学院机械与电气工程学院，江西 南昌 330099；2.特变电工新疆新能源股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011）

三相高频AC/DC/DC变换器是交流到宽幅直流能量的变换装置，在新能源领域运用越来越广泛[1]。光伏逆变器、充电桩、储能变流器、风电变流器等常见电力电子设备都属于三相高频AC/DC/DC变换器[2-3]。由于三相高频AC/DC/DC变换器的工作特性，在开关器件快速通断过程中会产生高频谐波，而在传统的建模方法中往往忽略高频谐波分量，但此高频谐波分量却容易引起设备的振荡与不稳定，从而造成系统运行可靠性变差。

为了准确预测三相高频变换器中的高频谐波分量，提高设备的动态性与稳定性，充分发挥电力电子设备在新能源领域的优势，对三相高频变换器建模分析显得尤为重要[4-6]。目前，三相高频变换器的建模主要包含开关等效模型和小信号平均等效模型两大类。

传统开关模型考虑了各开关器件及电路状态的高频切换，更贴近变换器的实际工作情况，但开关模型不仅解析困难且是非线性模型，不利于系统控制；小信号平均模型是低频平均模型，虽然容易拓展到采用不同控制方法的开关变换器或分布式系统，但是其精确度只能满足低频准确，无法在高频电路中使用。因此，二者都不能准确预测设备中的高频谐波分量[7-8]。文献[9-11]提出了连续和非连续导通模式下高频变换器的开关模型，虽然通过该模型分析得到的电压电流波形与实际波形的跟随性较好、高频谐波预测误差较小，但是经开关模型得到的计算方程简化困难而且是离散型非线性的，不利于控制。……