天水变压器的计算机仿真技术

天水变压器的计算机仿真技术随着电力电子技术的发展和应用，电能的精细变换已成为现实，天水变压器技术已将成为许多领域不可缺少的基本单元设备。伴随电子技术日新月异地变化和发展，我们欣喜地迎来了数字信息时代，对天水变压器的要求也相对提高。从基本的输出电流/电压稳定度、纹波系数、功率大小、空载http://yinchuan.gjttw.com/待机功耗、转换效率、响应时间、过压保护、过流保护、短路保护，到重量、体积、散热、维护、安装和寿命等诸多方面，人们在努力寻求最佳的智能天水变压器设计理论和技术。
为了使天水变压器的性能最佳，设计、制作和调试需要反复进行。但是，实物试制和调试是一项十分复杂和艰苦的工作，而且成本往往十分昂贵。随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展，新型天水变压器的计算机仿真技术使电源设计地成本化成为现实。
以电子计算机辅助分析和设计(CAA和CAD)为基础的电子设计自动化EDA已经广泛应用于各类电子系统的设计中。新型天水变压器的计算机仿真技术改变了以往依靠人工计算、电路实验、实物试制和调试的传统设计方法，成为现代新型天水变压器系统设计的关键技术手段之一。
根据天水变压器实际电路建立模型，通过对天水变压器模型的计算机分析、研究和实验，以达到研制和开发天水变压器实际电路的目的，这一过程成为计算机仿真。计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等诸多优点，已经广泛应用于天水变压器电路的分析和设计中。
天水变压器计算机仿真不仅可以取代系统的许多烦琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计的能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，而且还可以与实物试制和调试互相补充，最大限度的降低设计成本，缩短系统研制周期。此外，在系统设计初期，实际的系统并不存在，若要验证设计思想的正确性，最好的方法就是采用计算机仿真。但是也要看到，天水变压器的计算机仿真在建模和计算的过程中都不可避免地存在误差，所以仿真结束后，总是要进行必要的结果处理，或者研究探讨更好的模型以及采用误差更小的计算方法。
天水变压器电路的计算机仿真需要解决的基本问题是：①建立电路方程和仿真模型；②求解电路方程的算法。除此之外，可视化电路输入、仿真结果的分析、处理以及波形分析等问题也是计算机仿真必须很好解决的关键内容。
天水变压器的计算机仿真必须建立仿真程序，而仿真程序离不开仿真方法。仿真程序分为通用仿真程序和专用仿真程序。通用仿真程序在电路输入、仿真分析、波形处理等许多方面功能齐备，使用方便，但是可能存在仿真速度慢和缺乏某些专门的器件模型等缺陷。专用仿真程序是为了克服通用仿真的不足而建立的针对某一类系统的专门仿真程序。专用仿真程序具有极强的针对性，因此可以使仿真速度很快。但是，专用仿真程序本身的开发周期往往较长，而且对程序本身正确性的验证也需要与通用仿真程序的结果进行比较。所以在决定引进通用仿真程序还使开发专用仿真程序时，要进行必要的调研和论证。
从本质上说，凡是能够用于非线性时变电路的仿真方法都可以用于智能天水变压器的仿真。但是，由于构成智能天水变压器系统的基本元件和基本控制单元有其自身的特点，数据分析和处理也有其自身的规律，所以完全照搬电路的仿真方法用于智能天水变压器仿真将会付出较大的代价。
天水变压器系统仿真首先必须建立系统仿真模型，获得描述系统的方程式，然后构造求解系统方程的算法。当系统比较简单或者系统的阶数较低时，通常可以得到系统的解析解；当系统较复杂或系统的阶数较高时，要得到系统的解析解通常时不可能的，这时只有借助于数字仿真方法，才能够对系统设计进行仿真优化和验证。天水变压器仿真于其他系统的仿真过程一样，但是，由于天水变压器主电路是由功率开关器件构成，它是一个典型的非线性时变系统，所以对天水变压器的仿真还要考虑它的特殊要求。