CN116611376A - 模型解析方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种模型解析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；根据所述第二模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。采用本方法能够提高解析效率，从而有利于提高仿真效率。
Description
技术领域
本申请涉及仿真技术领域，特别是涉及一种模型解析方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
现有的实时仿真方法是基于适配硬件编程规则的建模方式进行Simulink建模，并进行现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)编译形成适用于FPGA的编程代码文件，然后将文件烧录至FPGA芯片中，从而实现电力电子拓扑的实时仿真。
但是，在实际仿真过程中，需要对仿真模型进行解析，而现有的解析方式效率较低，导致仿真效率较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解析效率的模型解析方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种模型解析方法，所述方法包括：
对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
在其中一个实施例中，所述对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，包括：
对所述电力电子系统包括的各功能模块的属性参数和连接关系进行解析，以获取所述电力电子系统的电力电子文件；
对所述电力电子文件进行归类解析，将所述属性参数归类生成所述第一模块信息，以及将所述连接关系归类生成所述连接信息；其中，所述第一模块信息包括模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，所述连接信息包括连接模块的唯一身份标识。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，包括：
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建第一电路模型；
剔除所述第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型；
对第二模块电路模型的各模块进行解析，形成所述电力电子拓扑电路。
在其中一个实施例中，所述根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，包括：
对所述电力电子拓扑电路进行开关建模处理，获取等效电力电子拓扑电路；
根据所述等效电力电子拓扑电路确定所述第一导纳矩阵，其中，所述第一导纳矩阵的维度与所述电力电子拓扑电路中的开关状态无关。
在其中一个实施例中，所述对所述电力电子拓扑电路进行开关建模处理，包括：
将所述电力电子拓扑电路中的开关元件等效为开关电路单元，获取所述等效电力电子拓扑电路，其中，所述开关电路单元包括电流源和导纳电路单元，所述电流源和所述导纳电路单元并联，所述导纳电路单元包括电阻、电容和电感的至少一者。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述连接信息确定所述测量元件的第二导纳矩阵；
根据所述第一导纳矩阵和所述第二导纳矩阵确定所述电力电子系统的目标矩阵信息。
在其中一个实施例中，所述根据所述连接信息确定所述测量元件的第二导纳矩阵，包括：
根据所述连接信息获取所述测量元件的连接关系信息；
根据所述连接关系信息获取目标测量信息，其中，所述目标测量信息包括测量节点信息和测量支路信息中的至少一者；
根据所述目标测量信息确定所述第二导纳矩阵。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
根据所述待仿真模型的初始状态信息获取各电路元件的状态信息；
根据各所述电路元件的状态信息、所述第一导纳矩阵和预设的迭代关系式对各所述电路元件的状态信息进行迭代更新。
在其中一个实施例中，所述根据各所述电路元件的初始状态信息、所述导纳矩阵和预设的迭代公式对各电路元件的状态信息进行迭代更新，包括：
将各所述电路元件的状态信息与所述第一导纳矩阵相乘，获取各所述电路元件的测量状态信息；
根据各所述测量状态信息和所述迭代关系式确定下一时刻各所述电路元件的状态信息。
第二方面，本申请还提供了一种模型解析装置。所述装置包括：
解析模块，用于对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
构建模块，用于根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
第一确定模块，用于根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
上述模型解析方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过对图形化的待仿真模型进行解析，获取第一模块信息和连接信息，从而可以确定各电路元件的参数信息和连接信息，根据第一模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，而由于电力电子拓扑电路剔除了测量元件，测量元件不对电路的功能构成实质性影响，因此，可以基于电力电子拓扑电路来确定电力电子系统的第一导纳矩阵，并可以有效减少第一导纳矩阵的运算维度，提高解析效率，从而有利于提高仿真效率。另外在确定电力电子系统的第一导纳矩阵后，当电力电子拓扑发生变化时，无需对待仿真模型重新建模，仅需重新计算第一导纳矩阵并在FPGA中进行矩阵参数修改即可，也有利于提高仿真效率。
附图说明
图1为一个实施例中模型解析方法的流程示意图；
图2为一个实施例中对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取待仿真模型的第一模块信息和连接信息步骤的流程示意图；
图3为一个实施例中对所述电力电子文件进行归类解析的示意图；
图4为一个实施例中形成等效电力电子电路的原理示意图；
图5为一个实施例中电感和电容等效为开关电路单元的示意图；
图6为一个实施例中等效电力电子电路的结构示意图；
图7为一个实施例中基于后向欧拉法的电感等效电路图；
图8为一个实施例中基于后向欧拉法的电容等效电路图；
图9为另一个实施例中模型解析方法的流程示意图
图10为一个实施例中模型解析装置的结构示意图；
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种模型解析方法，方法包括：
S101：对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，待仿真模型为电力电子系统的电路模型。
其中，第一模块信息可以包括模块的名称、类别、参数数值以及唯一身份标识(例如SID编号)，连接信息可以包括连接模块名称、连接模块的唯一身份标识和连接模块的端口信息，连接端口信息包括模块的连接侧信息和连接引脚的序号，例如，模块的唯一身份标识为45，连接端口信息中，模块的连接侧信息为“lconn”(若模块连接左侧端口会显示为“lconn”，若连接右侧则会显示为“rconn”)，连接引脚序号为“1”。其中，模块可以为电路元件，也可以是包括多个电路元件的已知电路模块，对该已知电路模块进行解析可得到由基础电路元件组成的电路。其中，电路元件可以为电阻、电感、电容、电源等基础电路元件。例如，模块的名称可以为第一电容，对应类别为电容器，参数数值为该第一电容的电容量，身份标识为36。又例如，连接模块名称分别为第二电容和第三电容，连接模块的身份标识分别为37和38。
S102：根据第一模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路。
可以理解，第一模块信息包括测量元件的信息，因此，可以对第一模块信息进行预处理，去除测量元件的信息，得到第二模块信息。可以理解，基于第二模块信息可以确定除测量元件外的各电路元件的属性信息，而基于连接信息可以确定各电路元件的连接信息，因此，根据第二模块信息和连接信息可以构建不包含测量元件的电力电子拓扑电路。
另外，也可以基于第一模块信息和连接信息形成模块电路，剔除模块电路中的测量元件，然后将剩下的模块重新连接成完整纯电路模型，再对该完整纯电路模型的各模块进行解析，得到电力电子拓扑电路。其中，电力电子拓扑电路可以是由电阻、电感、电容、电源等基础电路元件组成的电路。
S103：根据电力电子拓扑电路确定电力电子系统的第一导纳矩阵，第一导纳矩阵用于解算待仿真模型的状态信息，以对电力电子系统进行仿真。
在获取电力电子拓扑电路后，采用相应的电路分析方法可以确定出电力电子拓扑电路对应的导纳矩阵，即第一导纳矩阵。示例性地，基于节点电压法对电力电子拓扑电路进行处理，可以得到该第一导纳矩阵，基于第一导纳矩阵和待仿真模型的状态信息可以实现状态信息的迭代更新，进而实现对电力电子系统的仿真。可以理解，测量元件不对电路的功能构成实质性影响，例如，理想的电流表可以视为导线。因此，剔除测量元件后的电力电子拓扑电路也可以认为是对应电力电子系统的拓扑电路。
上述模型解析方法，通过对图形化的待仿真模型进行解析，获取第一模块信息和连接信息，从而可以确定各电路元件的参数信息和连接信息，根据第一模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，而由于电力电子拓扑电路剔除了测量元件，测量元件不对电路的功能构成实质性影响，因此，可以基于电力电子拓扑电路来确定电力电子系统的第一导纳矩阵，并可以有效减少第一导纳矩阵的运算维度，提高解析效率，从而有利于提高仿真效率。另外在确定电力电子系统的第一导纳矩阵后，当电力电子拓扑发生变化时，无需对待仿真模型重新建模，仅需重新计算第一导纳矩阵并在FPGA中进行矩阵参数修改即可，也有利于提高仿真效率。
在一个实施例中，如图2所示，对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取待仿真模型的第一模块信息和连接信息，包括：
S201：对电力电子系统包括的各功能模块的属性参数和连接关系进行解析，以获取电力电子系统的电力电子文件。
其中，待仿真模型包含各功能模块的属性参数和连接信息，对每个模块的属性参数以及连接信息进行解析，可以得到一个包含电力电子系统所有模块信息的电力电子文件。需要说明的是，该电力电子文件可以是文本文件。
S202：对电力电子文件进行归类解析，将属性参数归类生成第一模块信息，以及将连接关系归类生成连接信息；其中，第一模块信息包括模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，连接信息包括连接模块的唯一身份标识。
可以理解，在获取电力电子文件后，对电力电子文件内记录的信息进行归类处理，划分出不同模块，并按照预定格式记录各模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，以及各模块之间的连接信息，以得到第一模块信息和连接信息。例如，如图3所示，Label表示模块名称，Element Type表示类别，Value表示参数数值，SID表示唯一身份标识，图3中对应模块为3PhaseSeriesRL，即三相RL负载，类别为Three phase，即三相元件，参数数值栏中，R代表电阻阻值，图3中对应的电阻阻值为100欧姆，L代表电感的感值，图3中对应的电感的感值为30亨利；SID编号为36；而基于图3的连接信息，由于模块连接左侧端口会显示为“lconn”，连接右侧则会显示为“rconn”，因此，可以确定是SID编号为45的模块的左侧端口的序号1引脚与SID编号为36的模块的右侧端口的序号3引脚连接。根据第一模块信息和连接信息可以确定各电路元件的连接关系，进而在对第一模块信息进行预处理，获取第二模块信息后，根据第二模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路。
在一个实施例中，根据第一模块信息和连接信息构建电力电子拓扑电路，包括：获取待仿真模型中测量元件的第三模块信息；将第三模块信息从第一模块信息中剔除，获取第二模块信息。
可以理解，第一模块信息包括测量元件的信息，获取测量元件的第三模块信息后，比对第一模块信息和第三模块信息，可以将第三模块信息从第一模块信息中剔除，获取第二模块信息，基于第二模块信息将除测量元件外的电路元件重新连接成完整纯电路模型，然后对纯电路模型内的每一个模块进行解析，从而可以得到由电阻、电感、电容、电源等基础电路元件组成的电路，从而构建电力电子拓扑电路。在构建电力电子拓扑电路后，可以根据电力电子拓扑电路更新连接信息，以便于后续进行仿真处理。
在另一个实施例中，根据第一模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，包括：根据第一模块信息和连接信息构建第一电路模型；剔除第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型；对第二模块电路模型的各模块进行解析，形成电力电子拓扑电路。
如图4所示，第一模块信息包括测量元件的信息，根据第一模块信息和连接信息构建包括测量元件的第一电路模型，然后剔除第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型，在对第二模块电路模型的各模块进行解析，可以得到由电阻、电感、电容、电源等基础电路元件组成的电路，从而构建电力电子拓扑电路。在构建电力电子拓扑电路后，可以根据电力电子拓扑电路更新连接信息，以便于后续进行仿真处理。
在一个实施例中，根据电力电子拓扑电路确定电力电子系统的第一导纳矩阵，包括：对电力电子拓扑电路进行开关建模处理，获取等效电力电子拓扑电路；根据等效电力电子拓扑电路确定第一导纳矩阵，其中，第一导纳矩阵的维度与电力电子拓扑电路中的开关状态无关。
对电力电子拓扑电路进行开关建模处理，将开关等效为电路元件，从而使得开关的开关状态发生变化时，只会导致等效电路元件的参数变化，因此，根据等效电力电子拓扑电路确定第一导纳矩阵，电力电子拓扑电路中的开关状态不会影响第一导纳矩阵的维度，从而避免每次开关状态的改变要重新计算第一导纳矩阵，提高仿真效率。
在一个实施例中，对电力电子拓扑电路进行开关建模处理，包括：将电力电子拓扑电路中的开关元件等效为开关电路单元，获取等效电力电子拓扑电路，其中，开关电路单元包括电流源和导纳电路单元，电流源和导纳电路单元并联，导纳电路单元包括电阻、电容和电感的至少一者。
其中，开关建模可以采用LC(电感Lon/电容Coff)开关建模方法，开关导通状态仿真成电感Lon，开关断开状态仿真成电容Coff。电感Lon和电容Coff都可以看作成一个电流源并联一个导纳Gs的形式，LC开关建模方法等效电路如图5所示。
开关导通时电感Lon的电压以及电流之间的关系式为：
式(1)和(2)中，iL(t)为电感Lon的电流，UL(t)为电感Lon的电压，GsL为电感Lon的导纳。
开关断开时电容Coff的电流以及电流之间关系式为：
式(3)和(4)中，iC(t)为电容Coff的电流，UC(t)为电容Coff的电压，Gsc为电容Coff的导纳。
为了使得整个电路拓扑的系数矩阵不会因为开关的切换而变化，让电容Coff和电感Lon在离散化的时候的导纳相等，则：
在实际建模仿真中用LC开关建模方法建模时,由于电感Lon与电容Coff为储能元件，在开关状态改变的时候会有能量的损，为了减少开关损耗可以经过多次试验选择合适的参数。具体地，应用中，可以经过多次试验选择较小的仿真步长，仿真步长和开关损耗成正比，减小仿真步长有利于减小由于建模方法引起的开关损耗，小的仿真步长也有利于得到更准确的仿真结果。还可以经过多次试验选择合适的导纳Gs，大的Gs会减小由于电感Lon带来的损耗，小的Gs会减小由于电容Coff带来的损耗，因此选取合适Gs的对于减小开关损耗是十分必要的。还可以设置一个开关电容Coff的初始电压值VCoff_Init来减少开关的损耗模型导纳矩阵，这个值通常设置成最终加到开关上的直流电压值。
应用中，等效电力电子拓扑电路是仅由导纳与电源组成的电路，具体可如图6所示。
基于等效电力电子拓扑电路利用改进节点电压方程经过处理运算，可以得到如下的电路方程：
其中，由于上述过程中，将开关元件的打开和闭合状态分别等效成电容和电感，是同一个元件不同状态的等效，因此，将开关器件在本实施例中作为LC元件，V(LC)是LC元件的电压值，即在开关器件打开的时候就是电容电压，关闭时是电感电压，I(Vs)是电压源的电流值，M是第一导纳矩阵，Ieq(LC)是LC元件的等效电流源的值，Vs/Is是电压源和电流源的值。基于公式(6)可以得到第一导纳矩阵。
在一个实施例中，该模型解析方法还包括：根据连接信息确定测量元件的第二导纳矩阵；根据第一导纳矩阵和第二导纳矩阵确定电力电子系统的目标矩阵信息的步骤。
其中，可以根据连接信息确定各测量元件测量的节点或支路信息，采用相应的电路分析方法可以确定出电力电子拓扑电路对应的导纳矩阵，进而可以求解出测量元件的矩阵信息，即第二导纳矩阵。在得到第二导纳矩阵后，根据第一导纳矩阵和第二导纳矩阵确定电力电子系统的目标矩阵信息，从而考虑测量元件的影响，得到完全对应电力电子系统的目标矩阵信息，基于目标矩阵信息解算待仿真模型的状态信息，提高仿真过程的准确性。另外，分别计算第一导纳矩阵和第二导纳矩阵的方案可以降低导纳矩阵的运算维度，并可以并行解算第一导纳矩阵和第二导纳矩阵，相对直接解算目标矩阵信息，也可以提高解析效率，从而有利于进一步提高仿真效率。
在一个实施例中，根据连接信息确定测量元件的第二导纳矩阵，包括：根据连接信息获取测量元件的连接关系信息；根据连接关系信息获取目标测量信息，根据目标测量信息确定第二导纳矩阵的步骤，其中，目标测量信息包括测量节点信息和测量支路信息中的至少一者。
其中，测量元件可以包括电压表和电流表，根据连接信息可以得到电压表和电流表的连接关系数据，进而得到电压表需要测量的节点以及电流表需要测量的支路信息，再利用节点电压方程，可以求解出所需要测量的电压表和电流表的矩阵信息，进而得到第二导纳矩阵。
在一个实施例中，方法还包括：根据待仿真模型的初始状态信息获取各电路元件的状态信息；根据各电路元件的状态信息、第一导纳矩阵和预设的迭代关系式对各电路元件的状态信息进行迭代更新。
本实施例中，通过第一导纳矩阵对各电路元件的状态信息进行解算，然后通过迭代关系式对解算后的状态信息进行迭代更新，从而实现电路元件状态信息的更新迭代，进而实现仿真计算。
在一个实施例中，根据各电路元件的初始状态信息、导纳矩阵和预设的迭代公式对各电路元件的状态信息进行迭代更新，包括：将各电路元件的状态信息与导纳矩阵相乘，获取各电路元件的测量状态信息；根据各测量状态信息和迭代关系式确定下一时刻各电路元件的状态信息的步骤。
具体地，电力电子模型运算过程是个积分的过程，本方法可采用后向欧拉法进行元件状态量迭代计算。
如图7所示，图7为基于后向欧拉法的电感等效电路图。对于电感而言，参数迭代公式为：
iLeq(t)＝GLVL(t)+iLeq(t-1) (7)
式(7)中，iLeq(t)为电感元件的等效电流源在t时刻的瞬时值，GL为电感元件的导纳，VL(t)为电感元件在t时刻的电压，iLeq(t-1)为电感元件的等效电流源在t-1时刻的瞬时值。
如图8所示，图8为基于后向欧拉法的电容等效电路图。对于电容而言，参数迭代公式为：
iCeq(t)＝-GCVC(t) (8)
式(8)中，iCeq(t)为电容元件的等效电流源在t时刻的瞬时值，GC为电容元件的导纳，VC(t)为电感元件在t时刻的电压。
对于开关而言，如果使用LC开关建模的方法，其迭代公式为：
式(8)中，开关打开状态是等效成电感，开关打开状态是等效成电容，iseq(t)是开关的等效电流源在t时刻的瞬时值，iseq(t-1)是开关的等效电流源在t-1时刻的瞬时值，Gs是开关的等效元件的导纳，Vs(t)是开关的等效元件在t时刻的电压，VCoff_Init为开关等效电容的初始电压值，这个值通常设置成最终加到开关上的直流电压值。
本实施例中，将各电路元件的状态信息与第一导纳矩阵相乘，获取各电路元件的测量状态信息，然后可以将测量状态信息代入上述的各迭代关系式确定下一时刻各电路元件的状态信息，从而实现各电路元件的状态信息的迭代更新。
基于上述实施例，在一个实施例中，如图9所示，本申请提供了一种模型解析方法，该模型解析方法包括：
S901：对电力电子系统包括的各功能模块的属性参数和连接关系进行解析，以获取电力电子系统的电力电子文件；
S902：对电力电子文件进行归类解析，将属性参数归类生成第一模块信息，以及将连接关系归类生成连接信息；其中，第一模块信息包括模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，连接信息包括连接模块的唯一身份标识；
S903：根据第一模块信息和连接信息构建第一电路模型，剔除第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型，对第二模块电路模型的各模块进行解析，形成电力电子拓扑电路；
S904：将电力电子拓扑电路中的开关元件等效为开关电路单元，获取等效电力电子拓扑电路，其中，开关电路单元包括电流源和导纳电路单元，电流源和导纳电路单元并联，导纳电路单元包括电阻、电容和电感的至少一者；
S905：根据等效电力电子拓扑电路确定第一导纳矩阵，其中，第一导纳矩阵的维度与电力电子拓扑电路中的开关状态无关；
S906：根据连接信息获取测量元件的连接关系信息；
S907：根据连接关系信息获取目标测量信息，其中，目标测量信息包括测量节点信息和测量支路信息中的至少一者；
S908：根据目标测量信息确定第二导纳矩阵；
S909：根据第一导纳矩阵和第二导纳矩阵确定电力电子系统的目标矩阵信息；
S910：根据待仿真模型的初始状态信息获取各电路元件的状态信息，将各电路元件的状态信息与目标矩阵信息相乘，获取各电路元件的测量状态信息，根据各测量状态信息和迭代关系式确定下一时刻各电路元件的状态信息。
上述模型解析方法，通过对图形化的待仿真模型进行解析，获取第一模块信息和连接信息，从而可以确定各电路元件的参数信息和连接信息，根据第二模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，而分别计算第一导纳矩阵和第二导纳矩阵的方案可以降低导纳矩阵的运算维度，并可以并行解算第一导纳矩阵和第二导纳矩阵，相对直接解算目标矩阵信息，也可以提高解析效率，从而有利于提高仿真效率。另外，对电力电子拓扑电路进行开关建模处理，将开关等效为电路元件，从而使得开关的开关状态发生变化时，只会导致等效电路元件的参数变化，因此，根据等效电力电子拓扑电路确定第一导纳矩阵，电力电子拓扑电路中的开关状态不会影响第一导纳矩阵的维度，从而避免每次开关状态的改变要重新计算第一导纳矩阵，提高仿真效率。在确定电力电子系统的第一导纳矩阵后，当电力电子拓扑发生变化时，无需对待仿真模型重新建模，仅需重新计算第一导纳矩阵并在FPGA中进行矩阵参数修改即可，也有利于提高仿真效率。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的模型解析方法的模型解析装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个模型解析装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于模型解析方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种模型解析装置1000，包括：解析模块1010、构建模块1020和第一确定模块1030，其中：
解析模块1010，用于对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
构建模块1020，用于根据第二模块信息和连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
第一确定模块1030，用于根据电力电子拓扑电路确定电力电子系统的第一导纳矩阵，第一导纳矩阵用于解算待仿真模型的状态信息，以对电力电子系统进行仿真。
在一个实施例中，解析模块1010包括：第一解析子模块和归类子模块。第一解析子模块用于对电力电子系统包括的各功能模块的属性参数和连接关系进行解析，以获取电力电子系统的电力电子文件；归类子模块用于对电力电子文件进行归类解析，将属性参数归类生成第一模块信息，以及将连接关系归类生成连接信息；其中，第一模块信息包括模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，连接信息包括连接模块的唯一身份标识。
在一个实施例中，构建模块1020包括：构建子模块、剔除子模块和第二解析子模块。构建子模块用于根据所述第一模块信息和所述连接信息构建第一电路模型；剔除子模块用于剔除所述第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型；第二解析子模块用于对第二模块电路模型的各模块进行解析，形成所述电力电子拓扑电路。
在一个实施例中，第一确定模块1030包括：第二获取子模块和第一确定子模块。第二获取子模块用于对电力电子拓扑电路进行开关建模处理，获取等效电力电子拓扑电路；第一确定子模块用于根据等效电力电子拓扑电路确定第一导纳矩阵，其中，第一导纳矩阵的维度与电力电子拓扑电路中的开关状态无关。
在一个实施例中，第二获取子模块包括等效单元。等效单元用于将电力电子拓扑电路中的开关元件等效为开关电路单元，获取等效电力电子拓扑电路，其中，开关电路单元包括电流源和导纳电路单元，电流源和导纳电路单元并联，导纳电路单元包括电阻、电容和电感的至少一者。
在一个实施例中，模型解析装置1000还包括：第二确定模块和第三确定模块，第二确定模块用于根据连接信息确定测量元件的第二导纳矩阵；第三确定模块用于根据第一导纳矩阵和第二导纳矩阵确定电力电子系统的目标矩阵信息。
在一个实施例中，第二确定模块包括：第三获取子模块、第四获取子模块和第二确定子模块，第三获取子模块用于根据连接信息获取测量元件的连接关系信息；第四获取子模块用于根据连接关系信息获取目标测量信息，其中，目标测量信息包括测量节点信息和测量支路信息中的至少一者；第二确定子模块用于根据目标测量信息确定第二导纳矩阵。
在一个实施例中，模型解析装置1000还包括：获取模块和迭代更新模块，获取模块用于根据待仿真模型的初始状态信息获取各电路元件的状态信息；迭代更新模块用于根据各电路元件的状态信息、第一导纳矩阵和预设的迭代关系式对各电路元件的状态信息进行迭代更新。
在一个实施例中，迭代更新模块包括：乘算子模块和迭代子模块，乘算子模块用于将各电路元件的状态信息与第一导纳矩阵相乘，获取各电路元件的测量状态信息；迭代子模块用于根据各测量状态信息和迭代关系式确定下一时刻各电路元件的状态信息。
上述模型解析装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种模型解析方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以上任一实施例所述的模型解析方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上任一实施例所述的模型解析方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以上任一实施例所述的模型解析方法的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种模型解析方法，其特征在于，所述方法包括：
对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
2.根据权利要求1所述的模型解析方法，其特征在于，所述对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，包括：
对所述电力电子系统包括的各功能模块的属性参数和连接关系进行解析，以获取所述电力电子系统的电力电子文件；
对所述电力电子文件进行归类解析，将所述属性参数归类生成所述第一模块信息，以及将所述连接关系归类生成所述连接信息；其中，所述第一模块信息包括模块的名称、类别、参数数值和唯一身份标识，所述连接信息包括连接模块的唯一身份标识。
3.根据权利要求1所述的模型解析方法，其特征在于，所述根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路，包括：
根据所述第一模块信息和所述连接信息构建第一电路模型；
剔除所述第一电路模型中的测量元件形成第二电路模型；
对第二模块电路模型的各模块进行解析，形成所述电力电子拓扑电路。
4.根据权利要求1所述的模型解析方法，其特征在于，所述根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，包括：
对所述电力电子拓扑电路进行开关建模处理，获取等效电力电子拓扑电路；
根据所述等效电力电子拓扑电路确定所述第一导纳矩阵，其中，所述第一导纳矩阵的维度与所述电力电子拓扑电路中的开关状态无关。
5.根据权利要求4所述的模型解析方法，其特征在于，所述对所述电力电子拓扑电路进行开关建模处理，包括：
将所述电力电子拓扑电路中的开关元件等效为开关电路单元，获取所述等效电力电子拓扑电路，其中，所述开关电路单元包括电流源和导纳电路单元，所述电流源和所述导纳电路单元并联，所述导纳电路单元包括电阻、电容和电感的至少一者。
6.根据权利要求1所述的模型解析方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述连接信息确定所述测量元件的第二导纳矩阵；
根据所述第一导纳矩阵和所述第二导纳矩阵确定所述电力电子系统的目标矩阵信息。
7.根据权利要求6所述的模型解析方法，其特征在于，所述根据所述连接信息确定所述测量元件的第二导纳矩阵，包括：
根据所述连接信息获取所述测量元件的连接关系信息；
根据所述连接关系信息获取目标测量信息，其中，所述目标测量信息包括测量节点信息和测量支路信息中的至少一者；
根据所述目标测量信息确定所述第二导纳矩阵。
8.根据权利要求1所述的模型解析方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述待仿真模型的初始状态信息获取各电路元件的状态信息；
根据各所述电路元件的状态信息、所述第一导纳矩阵和预设的迭代关系式对各所述电路元件的状态信息进行迭代更新。
9.根据权利要求8所述的模型解析方法，其特征在于，所述根据各所述电路元件的初始状态信息、所述导纳矩阵和预设的迭代公式对各电路元件的状态信息进行迭代更新，包括：
将各所述电路元件的状态信息与所述第一导纳矩阵相乘，获取各所述电路元件的测量状态信息；
根据各所述测量状态信息和所述迭代关系式确定下一时刻各所述电路元件的状态信息。
10.一种模型解析装置，其特征在于，所述装置包括：
解析模块，用于对图形化的待仿真模型进行模型信息的解析，获取所述待仿真模型的第一模块信息和连接信息，其中，所述待仿真模型为电力电子系统的电路模型；
构建模块，用于根据所述第一模块信息和所述连接信息构建剔除测量元件的电力电子拓扑电路；
第一确定模块，用于根据所述电力电子拓扑电路确定所述电力电子系统的第一导纳矩阵，所述第一导纳矩阵用于解算所述待仿真模型的状态信息，以对所述电力电子系统进行仿真。
11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的模型解析方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的模型解析方法的步骤。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的模型解析方法的步骤。
Priority Applications (1)
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