MMC時(shí)域等效建模研究

祁秋玲+竺慶茸+黃文杰

摘 要：模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter，MMC）的橋臂中包含大量的開關(guān)器件，造成了仿真工作量大、仿真速度慢等問題，極為不便。文章基于MMC的戴維南等效建模方法，進(jìn)一步研究橋臂等效電路，便于系統(tǒng)建模。

關(guān)鍵詞：模塊化多電平換流器；時(shí)域等效建模；戴維南等效

1 概述

MMC相較于傳統(tǒng)的兩電平換流器優(yōu)點(diǎn)眾多，近年來在HVDC系統(tǒng)中被廣泛運(yùn)用[1]。然而，隨著直流電壓等級(jí)以及系統(tǒng)傳輸功率日益增大，MMC單個(gè)橋臂所串聯(lián)的子模塊數(shù)目也隨之增加，系統(tǒng)的仿真建模工作難度見長。因此，建立MMC的等效模型、減少子模塊在仿真中占用的資源，對于MMC-HVDC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真具有重要意義。

2 MMC時(shí)域等效模型

2.1 線性電容時(shí)域離散等效模型

2.3 穩(wěn)態(tài)及閉鎖運(yùn)行時(shí)橋臂等效電路

由于模塊化多電平換流器子模塊電容電壓均衡算法的存在，因此在橋臂所有子模塊閉鎖的瞬間，可以保證同一個(gè)橋臂內(nèi)所有子模塊電容電壓十分接近。并且在閉鎖瞬間，一個(gè)橋臂內(nèi)的所有子模塊擁有如圖3所示的同樣的子模塊結(jié)構(gòu)。

此時(shí)Req1用以等效除導(dǎo)通的D1或D2以外，其余N-1個(gè)子模塊的導(dǎo)通二極管的電阻之和。ueq2、Req2用于等效橋臂中N個(gè)電容的電壓之和。

3 結(jié)束語

本文基于MMC的戴維南等效建模方法，進(jìn)一步研究橋臂在穩(wěn)態(tài)及閉鎖運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)域等效電路，便于在仿真軟件上搭建系統(tǒng)模型。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：祁秋玲（1992-），女，南京工程學(xué)院14級(jí)在讀研究生，研究方向?yàn)槟K化多電平柔性直流輸電。