本发明涉及级联功率变换器，尤其涉及级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法。
背景技术：
1、随着现代电源技术的不断发展，分布式电源系统为医疗设施、数据中心、电动汽车等各种应用场合提供了更高效、可靠和灵活的解决方案。在分布式电源系统中，开关变换器的级联连接是一种典型的连接方式。随着分布式电源系统的应用越来越广泛，级联功率变换器的稳定性也得到了越来越多的关注。
2、在级联功率变换器中，前级变换器(又称为源变换器)的输出电压作为后级变换器(又称为负载变换器)的输入电压，后级变换器的输入电流决定前级变换器的输出电流。这样，负载变换器的输入电流纹波前馈至源变换器的输出电容，与源变换器的电流纹波发生交互，显著影响级联功率变换器的稳定性。在开关纹波交互作用下，级联功率变换器是一类具有多开关状态序列的高阶动力学系统，导致其动力学建模和稳定性分析较为复杂。由于负载变换器内含低通滤波器，公共耦合点处的交互开关纹波进入到负载变换器的输出端之前，其幅度已被大大的衰减，对负载变换器的稳定性影响较小，往往可以忽略。为此，可着重关注该开关纹波对源变换器稳定性的影响。根据替代定理，负载变换器可用其输入电流替代，从而降低级联功率变换器的建模阶数。
3、负载变换器的输入电流与其拓扑结构密切相关。对于输入端存在开关器件的负载变换器拓扑，输入电流是断续的。该电流且携带着负载变换器的开关周期、占空比等信息。研究源、负载变换器之间开关纹波交互的稳定性效应，仍需考虑多开关状态序列，增大级联功率变换器动力学建模和稳定性分析的难度。
技术实现思路
1、针对现有方法的不足，本发明消除负载变换器的断续输入电流引入的多开关状态序列，降低级联功率变换器动力学建模和稳定性分析的复杂度。
2、本发明所采用的技术方案是：级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法包括以下步骤：
3、步骤一、利用源变换器和sigmoid脉动电流发生器等效为负载变换器共同构建等效级联功率变换器；
4、步骤二、利用等效级联功率变换器的两种开关状态和一种开关状态序列进行等效降阶动力学模拟；
5、利用sigmoid脉动电流发生器构造脉动电流负载，并用于等效替代负载变换器的断续输入电流。
6、作为本发明的一种优选实施方式，等效级联功率变换器包括：开关管s1、二极管d1、电感l1、电容c1、比较器u1、触发器rs1和sigmoid脉动电流发生器，s1的源极分别与d1的负极和l1的左端连接，l1的右端分别与c1的一端、u1的同向输入端、sigmoid脉动电流发生器的一端连接，s1的栅极与rs1的q端连接，rs1的r端与u1的输出端连接，sigmoid脉动电流发生器的另一端分别与c1的另一端和d1的正极连接。
7、作为本发明的一种优选实施方式，两种开关状态包括：
8、等效后第一开关状态为：开关管s1导通，二极管d1截止；
9、等效后第二开关状态为：开关管s1截止，二极管d1导通。
10、作为本发明的一种优选实施方式，两种开关状态的方程为：
11、
12、式中，y(t)＝[il1,vc1]t为状态变量向量，io1＝ims{a[cos(ωt+θ-dπ)-cos(dπ)]}是sigmoid脉动电流的表达式，a为sigmoid函数s(x)＝1/(1+e-x)的陡峭系数，im、ω、θ和d分别是io1的幅值、角速度、初相和占空比，tk-1和tk分别表示第k个开关状态的起始时刻，pk为系数矩阵，qk和qo均为输入矩阵。
13、作为本发明的一种优选实施方式，一种开关状态序列为：等效后第一开关状态演化为等效后第二开关状态。
14、作为本发明的一种优选实施方式，比较器u1的型号为lm319。
15、作为本发明的一种优选实施方式，触发器rs1型号为74hc02。
16、作为本发明的一种优选实施方式，级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模系统，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法。
17、作为本发明的一种优选实施方式，存储有计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码在由处理器执行时实现级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法。
18、本发明的有益效果：
19、1、利用sigmoid函数构造连续光滑的脉动电流等效替代负载变换器的断续非连续输入电流，一方面消除了开关纹波交互引入的多开关状态序列，显著降低级联功率变换器的建模复杂度；另一方面，保留了负载变换器断续非连续输入电流的关键特征。
1.级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，等效级联功率变换器包括：开关管s1、二极管d1、电感l1、电容c1、比较器u1、触发器rs1和sigmoid脉动电流发生器，s1的源极分别与d1的负极和l1的左端连接，l1的右端分别与c1的一端、u1的同向输入端、sigmoid脉动电流发生器的一端连接，s1的栅极与rs1的q端连接，rs1的r端与u1的输出端连接，sigmoid脉动电流发生器的另一端分别与c1的另一端和d1的正极连接。
3.根据权利要求1所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，两种开关状态包括：
4.根据权利要求3所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，两种开关状态的方程为：
5.根据权利要求3所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，一种开关状态序列为：等效后第一开关状态演化为等效后第二开关状态。
6.根据权利要求2所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，比较器u1的型号为lm319。
7.根据权利要求2所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法，其特征在于，触发器rs1型号为74hc02。
8.级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模系统，其特征在于，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现如权利要求1-7任一项所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法。
9.存储有计算机程序代码的计算机可读介质，其特征在于，计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的级联功率变换器中前馈断续电流纹波的等效建模方法。
