考虑死区特性的全桥型MMC状态空间平均化建模方法

作     者：潘可盈 井航 冯谟可 许建中 PAN Keying;JING Hang;FENG Moke;XU Jianzhong

作者机构：新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)北京市102206 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学)重庆市400044 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2024年第48卷第15期

页      面：141-150页

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：模块化多电平换流器 死区 状态空间平均法 平均值模型 高效电磁暂态建模 

摘      要：为避免同侧互补导通的功率管发生直通短路故障,模块化多电平换流器(MMC)中开关器件需要设置死区时间,死区的存在会产生死区效应且死区难以被彻底消除。随着电力电子器件开关频率的不断提高,死区占比增加,死区影响已不容忽视。针对死区效应越来越显著和MMC仿真耗时过长的问题,提出一种考虑死区特性的提速模型。首先,对级联子模块含死区时间的实际开关状态进行端口工况特征扫描,通过含死区的端口特性识别出各子模块实际工作模态,建立状态空间方程。其次,基于状态空间平均法,以占空比为纽带统一子模块不同的模态性质,建立子模块分立元件模型。进一步,根据平均值模型的解耦特性,建立桥臂集中模型,提高仿真建模效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件平台上分别搭建全桥型MMC的详细模型、子模块分立元件模型与桥臂集中模型。仿真结果表明,所提模型具有较高的精度和运行效率,可以更好地满足实际工程仿真需求。