MMC時域等效建模研究

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，進一步研究橋臂等效電路，便于系統建模。

關鍵詞：模塊化多電平換流器；時域等效建模；戴維南等效

1 概述

MMC相較于傳統的兩電平換流器優點眾多，近年來在HVDC系統中被廣泛運用[1]。然而，隨著直流電壓等級以及系統傳輸功率日益增大，MMC單個橋臂所串聯的子模塊數目也隨之增加，系統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系統的實時仿真具有重要意義。

2 MMC時域等效模型

2.1 線性電容時域離散等效模型

2.3 穩態及閉鎖運行時橋臂等效電路

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，可以保證同一個橋臂內所有子模塊電容電壓十分接近。并且在閉鎖瞬間，一個橋臂內的所有子模塊擁有如圖3所示的同樣的子模塊結構。

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

3 結束語

本文基于MMC的戴維南等效建模方法，進一步研究橋臂在穩態及閉鎖運行狀態下的時域等效電路，便于在仿真軟件上搭建系統模型。

參考文獻

[1]徐政.柔性直流輸電系統[M].北京：機械工業出版社，2012：273-278.

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作者簡介：祁秋玲（1992-），女，南京工程學院14級在讀研究生，研究方向為模塊化多電平柔性直流輸電。