1.一种开关电容型直流变压器的建模方法,其特征在于,包括:获取预设的开关电容型直流变压器中所有开关电容模块的平均模型;获取预设的简化公式,并将该简化公式带入所述的所有开关电容模块的平均模型中,得到简化后的所有开关电容模块的平均模型;基于所述简化后的所有开关电容模块的平均模型,在稳态工作点施加小信号扰动,获得所有开关电容模块的小信号模型表达式;基于所述所有开关电容模块的小信号模型表达式获得所有开关电容模块的小信号模型频域表达式;化简所述所有开关电容模块的小信号模型频域表达式后得到占空比-电感电流的传递函数;所述所有开关电容模块的平均模型的表达式具体为:式中,C1为各开关电容模块中的支撑电容,电容电压为u ci ,i=1~N;d为开关电容模块中上管开通的占空比,0≤d≤1;L为串联电抗器电抗;i L 为高压侧串联电抗器的电流;u s 为高压母线电压;i load 为等效至每个开关电容模块上的负载电流;R为开关电容型直流变压器输入侧等效串联电阻;所述简化后的所有开关电容模块的平均模型的表达式为:式中,u c 为所有开关电容模块中的支撑电容的电容电压u ci 之和,C为所有开关电容模块中的支撑电容的等效电容;所述所有开关电容模块的小信号模型表达式为:式中,u C0 为额定工作点处高压母线侧的支撑电容的总电压;i L0 为电抗器中流过的电流;d 0 为开关电容模块中上管开通的占空比;式中,u s0 为高压母线电压;i load0 为均分到每个开关电容模块上的负载电流;所述所有开关电容模块的小信号模型频域表达式为:
2.根据权利要求1所述的一种开关电容型直流变压器的建模方法,其特征在于:所述占空比-电感电流的传递函数为:
3.根据权利要求2所述的一种开关电容型直流变压器的建模方法,其特征在于,还包括:获取高压侧串联电抗器的电流i L 与所有开关电容模块中的支撑电容的电容电压u ci 之和u c 的小信号传递函数,所述小信号传递函数具体为:式中,i o 为开关电容模块上管中流过的电流;在稳态工作点施加小信号扰动,获得开关电容模块上管中流过的电流i o 的小信号模型表达式,所述开关电容模块上管中流过的电流i o 的小信号模型表达式具体为:根据sCΔu c =Δi o -Δi load ;获得电感电流-高压侧电容总电压的传递函数,所述电感电流-高压侧电容总电压的传递函数具体为:
4.一种开关电容型直流变压器的建模装置,其特征在于,包括:开关电容模块的平均模型获取模块,用于获取预设的开关电容型直流变压器中所有开关电容模块的平均模型;简化模块,用于获取预设的简化公式,并将该简化公式带入所述的所有开关电容模块的平均模型中,得到简化后的所有开关电容模块的平均模型;开关电容模块的小信号模型表达式获取模块,用于基于所述简化后的所有开关电容模块的平均模型,在稳态工作点施加小信号扰动,获得所有开关电容模块的小信号模型表达式;开关电容模块的小信号模型频域表达式获取模块,用于基于所有开关电容模块的小信号模型表达式获得所有开关电容模块的小信号模型频域表达式;占空比-电感电流的传递函数获取模块,用于化简所述所有开关电容模块的小信号模型频域表达式后得到占空比-电感电流的传递函数。
5.根据权利要求4所述的一种开关电容型直流变压器的建模装置,其特征在于,还包括电感电流-高压侧电容总电压的传递函数获取模块,用于:获取高压侧串联电抗器的电流i L 与所有开关电容模块中的支撑电容的电容电压u ci 之和u c 的小信号传递函数, 式中,i o 为开关电容模块上管中流过的电流;在稳态工作点施加小信号扰动,获得开关电容模块上管中流过的电流i o 的小信号模型表达式,所述开关电容模块上管中流过的电流i o 的小信号模型表达式具体为:根据sCΔu c =Δi o -Δi load ;获得电感电流-高压侧电容总电压的传递函数,所述电感电流-高压侧电容总电压的传递函数具体为:
6.一种开关电容型直流变压器的建模系统,其特征在于,包括:处理器,适于实现各指令;以及存储设备,适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1~3中任一项所述的步骤。
7.一种开关电容型直流变压器的控制器的设计方法,其特征在于,包括:获取权利要求1-2中任一项所述的占空比-电感电流的传递函数;获取权利要求3中所述的电感电流-高压侧电容总电压的传递函数;将所述占空比-电感电流的传递函数和电感电流-高压侧电容总电压的传递函数应用至开关电容型直流变压器的控制器中。
8.一种开关电容型直流变压器的控制器的设计装置,其特征在于,包括:占空比-电感电流的传递函数获取模块,用于获取权利要求1-2中任一项所述的占空比-电感电流的传递函数;电感电流-高压侧电容总电压的传递函数获取模块,用于获取权利要求3中所述的电感电流-高压侧电容总电压的传递函数;应用模块,用于将所述占空比-电感电流的传递函数和电感电流-高压侧电容总电压的传递函数应用至开关电容型直流变压器的控制器中。
9.一种开关电容型直流变压器的控制器的设计系统,其特征在于,包括:处理器,适于实现各指令;以及存储设备,适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行权利要求7中所述的步骤。