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文檔簡介

1、基于MMC電磁仿真建模1.模塊化多電平換流器建模研究模塊化多電平換流器(modularmultilevelconverter,MMC)是一種新型電壓源型換流器(voltagesourceconverter,VSC)拓撲結構?；谧幽K級聯(lián)結構的MMC具有很多的優(yōu)點，如保持較大橋臂等效開關頻率的同時降低開關頻率和開關損耗，不涉及直接串聯(lián)開關元件動作一致性問題，輸出的交流波形具有較高的質量。因此，MMC在高電壓大容量輸送電能和電力驅動應用方面有很大的前景。MMC詳細模型只能通過小步長來捕捉高頻開關的精確變化，且每有開關動作時須更新系統(tǒng)的導納矩陣。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，MMC的大量應用及其子模

2、塊數(shù)目的增長，詳細模型原有的仿真算法給電磁暫態(tài)仿真造成了極大的仿真負擔。下面將提出兩種MMC建模方法。2.一種基于多頻段動態(tài)相量法的MMC換流器建模方法研究多頻段動態(tài)相量法首先對信號進行頻率分解，然后按頻段重組，再針對重組的信號分頻段移頻，最后利用多核CPU進行大步長并行仿真。2.1MMC拓撲結構MMC主電路拓撲及其子模塊結構如圖1所示。其主電路包括三個相單元，每相由上、下橋臂組成。每個橋臂均由1個電抗器和N個子模塊串聯(lián)組成。圖1MMC結構示意圖：（a）MMC主電路圖，（b）MMC子模塊結構圖2.2MMC開關模型子模塊的開關函數(shù)：SK-X其中，*=；=1表示第K個子模塊耦合到橋臂，參與橋臂運行；耳=；=0表示第K個子模塊被旁路，不參與橋臂運行。圖2是MMC開關函數(shù)模型。圖2MMC開關函數(shù)模型2.3多頻段動態(tài)相量耦合模型多頻段動態(tài)向量模型：2.4多頻段動態(tài)相量解耦模型經過近似處理，各頻段間解耦，各頻段仿真可并行。3.MMC換流器的戴維南等效模型MMC換流器的戴維南等效模型的目標是從圖1所示的MMC出發(fā)，建立包含N個子模塊的一個MMC橋臂的戴維南等效模型，如下圖所示。其核心內容是建立單個子模塊的戴維南等效模型后進行代數(shù)疊加。MMC子模塊中，開關組導通時，電阻值非常小。當開關組關斷時，電阻值非常大。

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