[發(fā)明專利]一種基于MMC高效電磁暫態(tài)橋臂等效模型的仿真方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011283983.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112417667A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭眉;徐政;張哲任;宋遠(yuǎn)見(jiàn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/30
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

1.一種基于MMC高效電磁暫態(tài)橋臂等效模型的仿真方法，包括如下步驟：

(1)獲取MMC運(yùn)行參數(shù)，所述MMC橋臂采用半橋子模塊級(jí)聯(lián)；

(2)構(gòu)建MMC各橋臂的等效電路，并根據(jù)所述MMC運(yùn)行參數(shù)計(jì)算確定各橋臂等效電路中的等效元器件參數(shù)；

(3)基于所述等效電路建立MMC仿真模型，根據(jù)MMC橋臂中各子模塊t-ΔT時(shí)刻的電氣量進(jìn)行仿真計(jì)算，得到t時(shí)刻MMC的橋臂電流，進(jìn)而計(jì)算出橋臂中各子模塊t時(shí)刻的電氣量，t表示時(shí)間，ΔT為仿真步長(zhǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述MMC運(yùn)行參數(shù)包括MMC各橋臂電流以及各子模塊的電容電壓以及開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真方法，其特征在于：對(duì)于MMC任一橋臂，其等效電路由一個(gè)等效電阻和一個(gè)等效電流源并聯(lián)構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿真方法，其特征在于：對(duì)于MMC任一橋臂，該橋臂等效電路中的等效元器件參數(shù)通過(guò)以下公式計(jì)算確定；

J_Arm,EQ,Blk(t-ΔT)＝i_Arm(t-ΔT)

其中：J_Arm,EQ(t-ΔT)為受控狀態(tài)下t-ΔT時(shí)刻等效電流源的電流大小，G_Arm,EQ為受控狀態(tài)下等效電阻的電導(dǎo)，J_Arm,EQ,Blk(t-ΔT)為閉鎖狀態(tài)下t-ΔT時(shí)刻等效電流源的電流大小，G_C,Blk為閉鎖狀態(tài)下等效電阻的電導(dǎo)，i_Arm(t-ΔT)為t-ΔT時(shí)刻的橋臂電流大小，N為橋臂子模塊數(shù)量，C₀為子模塊電容值，G_b0為子模塊中電容支路的并聯(lián)電阻導(dǎo)納，G_C0為子模塊中電容支路離散化伴隨模型的導(dǎo)納且G_C0＝2C₀/ΔT，G₁＝G_on/N，G₂＝G_off/N，G_b＝G_b0/N，G_on＝100，G_off＝10^-9，G_C,EQ2為C_EQ2基于梯形積分法的等效電導(dǎo)，J_C,EQ(t-ΔT)為t-ΔT時(shí)刻C_EQ2基于梯形積分法的等效電流，C_EQ2為考慮平均開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)的橋臂等效電容。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿真方法，其特征在于：所述等效電導(dǎo)G_C,EQ2的計(jì)算表達(dá)式如下：

其中：S_x為橋臂中第x個(gè)子模塊的開(kāi)關(guān)函數(shù)，當(dāng)該子模塊處于投入模式，其開(kāi)關(guān)函數(shù)S_x＝1，當(dāng)該子模塊處于切除模式，其開(kāi)關(guān)函數(shù)S_x＝0。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿真方法，其特征在于：所述等效電流J_C,EQ(t-ΔT)的計(jì)算表達(dá)式如下：

J_C,EQ(t-ΔT)＝i_C(t-ΔT)+G_C,EQ1v_EQ(t-ΔT)

i_C(t-ΔT)＝G_C,EQ1v_EQ(t-ΔT)-J_C,EQ(t-2ΔT)

其中：J_C,EQ(t-2ΔT)為t-2ΔT時(shí)刻C_EQ2基于梯形積分法的等效電流，G_C,EQ1為C_EQ1基于梯形積分法的等效電導(dǎo)，C_EQ1為不考慮平均開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)的橋臂等效電容，i_C(t-ΔT)為t-ΔT時(shí)刻橋臂子模塊電容的電流平均值，v_EQ(t-ΔT)為t-ΔT時(shí)刻橋臂的等效輸出電壓。