[發(fā)明專利]一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC半橋型子模塊仿真建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811261013.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109446644A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐玉韜;談竹奎;謝百明;呂黔蘇;高吉普;齊雪雯;徐長(zhǎng)寶;肖永;毛時(shí)杰;郝正航;班國(guó)邦;黃偉煌;劉斌;馬春雷;丁健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC子模塊仿真建模方法，子模塊均由兩個(gè)開(kāi)關(guān)組以及一個(gè)直流儲(chǔ)能電容C構(gòu)成；每個(gè)開(kāi)關(guān)組包括1個(gè)IGBT和1個(gè)反并聯(lián)的二極管組成；其特征在于：所述仿真建模方法包括：

步驟1、將子模塊兩個(gè)開(kāi)關(guān)組的VT1、VD1和VT2、VD2分別等效為可變電阻R₁和R₂；可變電阻R₁和R₂串聯(lián)后與電容C并聯(lián)；

步驟2、根據(jù)脈沖信號(hào)g₁、g₂計(jì)算可變電阻R₁和R₂的兩個(gè)等效電阻值；

步驟3、對(duì)電容C采用梯形積分法進(jìn)行離散化，得到電容上的電壓電流關(guān)系表達(dá)式；

步驟4、將電容C等效為一個(gè)與差分方程歷史項(xiàng)有關(guān)的受控電流源和等效電阻R_C；

步驟5、建立電容電壓、電容電流及子模塊輸出電壓表達(dá)式；

步驟6、根據(jù)電容電壓、電容電流及子模塊輸出電壓表達(dá)式，在電磁暫態(tài)環(huán)境中建立半橋子模塊的數(shù)值計(jì)算模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC子模塊仿真建模方法，其特征在于：步驟2所述根據(jù)脈沖信號(hào)g₁、g₂計(jì)算可變電阻R₁和R₂的兩個(gè)等效電阻值的計(jì)算公式為：

式中，R_on、R_off分別為開(kāi)關(guān)組的開(kāi)通電阻和關(guān)斷電阻，g₁、g₂分別為上、下開(kāi)關(guān)組的脈沖信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC子模塊仿真建模方法，其特征在于：步驟3所述電容上的電壓電流關(guān)系表達(dá)式為：

式中C為電容，ΔT為仿真步長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC子模塊仿真建模方法，其特征在于：步驟4所述將電容C等效為一個(gè)與差分方程歷史項(xiàng)有關(guān)的受控電流源和等效電阻R_C，其表達(dá)式為：

式中，R_C為等效電容，C為電容，I_ht為電流歷史項(xiàng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一種基于數(shù)值計(jì)算的MMC子模塊仿真建模方法，其特征在于：步驟5所述建立電容電壓、電容電流及子模塊輸出電壓表達(dá)式的為：

u_o(t)＝R₂[i(t)-i_C(t)] (8)

式中，R₁、R₂分別為上、下兩個(gè)開(kāi)關(guān)組的等效電阻，i(t)為橋臂電流。