基于多频段动态相量法的MMC换流器建模方法

作     者：姚蜀军 屈秋梦 蔡焱蒙 黄闻而达 YAO Shujun;QU Qiumeng;CAI Yanmeng;HUANG Wen’erda

作者机构：华北电力大学北京市昌平区102206 江苏省送变电有限公司江苏省南京市211100 国网杭州供电公司浙江省杭州市310000 

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

年 卷 期：2020年第40卷第18期

页      面：5932-5941页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFB0900601) 国家电网公司科技项目(52094017000W)。 

主　　题：电磁暂态仿真 动态相量 频率偏移 多频段动态相量 模块化多电平换流器 

摘      要：大规模交直流电网中,为了提高仿真速度,换流器通常采用外特性建模。动态相量法和频率偏移法是两种常用的外特性建模方法。传统的动态相量法能够增大仿真步长,但由于存在较大的谐波截断误差导致精度较差。频率偏移法仅用于以工频为主导频率的窄带信号,当信号含有较高频率成份时,无法适用。该文应用提出的多频段动态相量法,进行模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的外特性建模,实现仿真精度和速度的兼顾。该文首先建立MMC的开关函数模型,给出开关函数的高阶解析式,以此为基础,建立MMC换流器多频段动态相量频段耦合模型。然后,面向CPU的多核芯特点,分析MMC的运行特性,建立MMC多频段动态相量频段解耦模型,实现频段间的并行大步长仿真。最后通过仿真算例,与MMC详细模型进行对比,验证模型的有效性。