模块化多电平换流器多维度建模方法研究.pdf

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1、第44卷第22期电力系统保护与控制、，0I．44NO．222016年11月16日PowerSystemProtectionandControlNOV．16．2016DOI：10．7667／PSPC151951模块化多电平换流器多维度建模方法研究行登江，吴金龙，杨美娟，王先为，姚为正(1．西安许继电力电子技术有限公司，陕西西安710075；2．许继集团有限公司，河南许昌461000)摘要：目前可用于对模块化多电平换流器系统进行分析的仿真模型包括详细模型、高速等效模型和宽频模型，三种仿真模型各有优劣，应用范围有限。结合详细模型、高速等效模型

2、以及宽频模型的优点，采用每个桥臂每种子模块单个详细模型、剩余子模块高速等效模型的方法，并考虑实际系统杂散元件的影响，在桥臂对应位置接入杂散元件，建立了模块化多电平换流器多维度模型。该模型兼具器件级电磁暂态特性仿真能力、高效性以及高准确度的特点，能够满足对模块化多电平换流器系统仿真的所有需求。基于PSCAD／EMTDC搭建了双端系统进行仿真，验证了所建立模块化多电平换流器多维度模型的正确性和有效性。关键词：模块化多电平换流器；器件级电磁暂态特性；高速等效模型；宽频模型；多维度模型Studyonmulti．dimensionmodelofm

3、odularmultilevelconverterxINGDen百iang，wuJinlong，YANGMeijuan，wANGXianwei，YA0Weizheng(1．Xi’allXJPowerElectronicsTechnologyCo．，Ltd．，Xi’an710075，China；2．XJGroupCorporation,Xuchang461000，China)Abstract：PresentsimulationmodelsusedtoanalyzeMMC．HVDCarelimited．thereiSnoamodelwhic

4、hiSsuitableforallsituations．Thispapertakesdetailmodel，acceleratedmodelandwide-bandmodelaslessons，andacquiresamulti．dimensionmodelaboutmodularmultileve1coflve~eLIthasonesub．moduleasadetailmode1andtheothersub—modulesacceleratedmodelperarm．Italsoconsiderstheeffectofstrayele

5、mentsofrealsystembyaccessingthestrayelementstotherightpositions．Thismodelhastheabilityofdevicelevelelectromagnetictransientsimulation．andhasthecharacteristicsofhigh-eficiencyandhigh—accuracy,SOitcouldmeetallthedemandwhentheMMC-HVDCissimulated．Atwo-terminalsimulationmode1

6、ofMMC—HVDCiSbuiltinPSCAD／EMTDC．Itturnsoutthatthemulti．dimensionmodelofmodularmultilevelconverteriscorrectandeffective．Keywords：modularmultilevelconverter；devicelevelelectromagnetictransient；acceleratedmodel；wide—bandmodel；multi．dimensionmode1仿真模型。文献【7]提出了MMC的详细模型。在仿0引言真软

7、件中搭建详细模型进行仿真是最直观的方法，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统其优点是能够对器件级电磁暂态特性进行仿真分(ModularMultilevelConveNerbasedHighVoltage析，但是由于每个仿真周期都要对高阶导纳矩阵求DirectCurrent，MMC-HVDC)由于其无需交流滤波逆，使得仿真过程变得极其缓慢。文献[8．171提出了器、可靠性高和易于扩展等优点，是高压大容量柔性建立MMC高速等效模型进行仿真，能够缩短系统直流输电系统的发展趋势0-61。随着柔性直流输电系仿真所用时间，提高了仿真效率，但是由

8、于对换流统不断向更高的传输功率容量和直流电压等级发展，器进行了等效或者简化，无法对器件级电磁暂态特MMC所需要的子模块(sub．module，SM)数目也随之性进行仿真分析。文献[18】提出了建立MMC的宽