[發明專利]用于直流電壓控制特性的三相并網MMC靜態模型及建立方法

有效

• 申請號: 201710930377.0
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107546775B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 錢峰;易仕敏;廖鵬;張子泳;伍雙喜;羅鋼;劉俊磊;婁源媛;吳國炳;楊銀國
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種用于直流電壓控制特性的三相并網MMC穩態模型，其特征在于，

在系統穩態時，電感短路，電容開路，忽略等效電阻R_sac，則得到三相并網系統的穩態模型，其中穩態模型中各參數關系能寫出以下方程組：

整理得

其中ω-頻率、L_sac-電感系數、i_q-q軸電流、i_d-d軸電流、M-幅度調制比、v_dc-直流電壓、v_acd-d軸交流電壓、v_sd-電網側d軸交流電壓、v_acq-q軸交流電壓、v_sq-電網側q軸交流電壓、C_ac-交流電容系數、i_dc-直流電流、Z_L-電感阻抗值，a₁-阻抗系數；

上述穩態模型存在電感主導和電容主導兩種工作模式，在不同參數及不同幅度調制比和不同MMC的輸出直流電壓增益特性的條件下，MMC存在電感主導和電容主導兩個在幅度調制比全范圍內變化均能穩定的工作模式；介于兩種模式之間，MMC系統電壓增益方程存在極點，根據MMC的輸入功率特性以及電感主導模式和電容主導模式下系統直流電壓下的工作范圍，能證實并網MMC在一定條件下，低直流電壓工作的可行性，兩種工作模式在低直流電壓條件下工作。

2.一種權利要求1所述三相并網MMC穩態模型的建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：建立并網MMC數學模型，得出系統的微分模型；

步驟二：微分方程合并化簡，在不考慮電容電壓波動對輸出電壓影響的前提下，得到并網MMC的外特性及并網MMC三相靜止坐標系中的等效模型；

步驟三：通過坐標變換，得到在同步坐標系下并網MMC等效模型；

步驟四：分析步驟二中所得到的并網MMC三相靜止坐標系中的等效模型，分別分析電感主導模式和電容主導模式下系統直流電壓下的工作范圍；

步驟五：基于步驟三的同步坐標系下并網MMC等效模型，考慮變換矩陣的初始相位和調制函數的相位相同的前提下，得到簡化的dq旋轉坐標系等效模型；

步驟六：基于步驟五得到的簡化dq旋轉坐標系等效模型，考慮在系統穩態時，電感短路，電容開路，忽略等效電阻R_sac，最終建立MMC穩態模型。