考虑IGBT死区效应的全桥MMC等效建模方法

作     者：井航 许建中 潘可盈 冯谟可 

作者机构：新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网公司科技项目(5500-202255495A-3-0-ZZ) 

主　　题：全桥型模块化多电平换流器 死区等效建模 戴维南等效 状态变量继承 

摘      要：工程中的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)为了避免全桥子模块(Full-bridge submodule， FBSM)的同侧IGBT直通而烧毁直流电容，通常会加入死区时间，即“先断后通。死区过程会导致直流侧谐波增大、交流侧输出总谐波畸变率增大等问题，十分有必要对其进行针对性模拟。然而，由于死区时间内存在二极管的不控续流过程，仿真中只能使用分立元件构建的详细模型进行模拟，无法在现有提速传统等效模型嵌入死区功能。针对这一问题，本文提出一种分立二极管结合MMC戴维南等效模型的死区建模方法，设计等效子模块的“死区部分与“正常工作部分，通过状态变量继承的手段完成死区投切。在PSCAD/EMTDC中建立了双端全桥MMC的带死区详细模型与所提等效模型，仿真结果表明，本文所提模型具有较高的加速比和精度，满足实际工程的仿真要求。