[實用新型]一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統

有效

• 申請號: 201921396070.8
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN211264735U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 楊雙飛;鄒常躍;周詩嘉;郭龍;趙曉斌;秦康
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本實用新型公開了一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統，包括六個相同的橋臂等效電路，所述橋臂等效電路包括第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管和受控電壓源；其中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極與所述受控電壓源的正極連接，連接點為橋臂的上接線端；所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接，連接點為橋臂的的下接線端，所述第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述受控電壓源的負極連接。本實用新型以橋臂等效電路等效橋臂級聯的子模塊，大大簡化了仿真系統的電氣連接，并降低物理連接的數量級和計算復雜度。

技術領域

本實用新型涉及輸配電技術領域，尤其涉及一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統。

背景技術

柔性直流輸電技術的成熟，催生了越來越多的柔性直流工程落地建設，不管是遠距離、大容量跨區輸電，還是遠海岸風電并網，電網都越來越多的選擇柔性直流輸電方式。而模塊化多電平換流器(Modular Multilevel MMC)作為柔性直流輸電的核心設備，在工程設計中必須進行全面的仿真研究與驗證，因此模塊化多電平換流器的仿真具有不可取代和無法忽視的作用。

在MMC換流器的仿真建模時總體思路基本上都是根據單個子模塊內部和外部電氣特性，將每個換流器橋臂級聯的大量子模塊進行聚合，從而構造出十分復雜的子模塊聚合模型。子模塊聚合模型雖然能夠比較精確的實現換流器的仿真，卻大大增加了編程設計和數學建模的難度。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的是提供一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統，以橋臂等效電路等效橋臂級聯的子模塊，大大簡化了仿真系統的電氣連接，并降低物理連接的數量級和計算復雜度。

為實現上述目的，本實用新型實施例提供了一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統，包括六個相同的橋臂等效電路，所述橋臂等效電路包括第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管和受控電壓源；其中，所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極與所述受控電壓源的正極連接，連接點為橋臂的上接線端；所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接，連接點為橋臂的下接線端，所述第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述受控電壓源的負極連接。

優選地，六個相同的橋臂等效電路分為兩組，一組為三個上橋臂，另一組為三個下橋臂，一個所述上橋臂的下接線端與一個所述下橋臂的上接線端連接組成一個換流器相單元；其中所述上橋臂的上接線端為所述換流器相單元的正極接線端，所述下橋臂的下接線端為所述換流器相單元的負極接線端，所述上橋臂與所述下橋臂的連接點為所述換流器相單元的交流接線端。

優選地，所述換流器相單元的正極接線端與所述仿真系統的直流側的正極連接，所述換流器相單元的負極接線端與所述仿真系統的直流側的負極連接，所述換流器相單元的交流接線端與三相交流系統連接。

優選地，所述上橋臂還包括第一電抗器，所述第一電抗器連接于所述上橋臂的下接線端與三相交流系統之間。

優選地，所述下橋臂還包括第二電抗器，所述第二電抗器連接于所述下橋臂的上接線端與三相交流系統之間。

與現有技術相比，本實用新型實施例提供的一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統，通過用一個橋臂等效電路等效為半橋子模塊型MMC換流器每個橋臂級聯的N個子模塊，大大簡化了仿真系統的電氣連接，并降低物理連接的數量級和計算復雜度，在保證仿真研究正確性的前提下，有效地提高仿真效率和可操作性。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例提供的一種半橋子模塊型模塊化多電平換流器的仿真系統的結構示意圖。

圖2是本實用新型一實施例提供的一種現有的半橋型子模塊級聯的MMC換流器的拓撲結構示意圖。

圖3是本實用新型一實施例提供的橋臂等效電路的結構示意圖。