MMC电气系统动态相量模型统一建模方法及运行特性分析

作者：鲁晓军; 林卫星; 安婷; 李云丰; 文劲宇; 姚伟

来源：中国电机工程学报, 2016, 36(20): 5479-5724.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.160199

• 直流输电
• 模块化多电平换流器
• 运行区间
• 相量模型
• 小信号建模

该文提出模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)电气系统在旋转坐标系下的动态相量模型的统一建模方法。该动态相量模型视交流电压在旋转坐标系下的坐标轴分量及直流电压作为电气输入量,以调制信号的基频分量及二倍频分量作为控制输入量。由于采用控制部分、MMC内部电气系统、外部电气系统分开建模的架构,所提出的动态相量模型可以方便地与外部控制系统及外部电气系统接口,从而规范化了MMC的动态相量建模。将所得的动态相量模型的微分项置零即可得到MMC电气系统的稳态相量模型,将动态相量模型在运行点处线性化即可得到MMC电气系统的小信号分析模型,从而统一了MMC电气系统的动态相量模型、稳态相量模型和小信号模型的建模。在所得的稳态相量模型基础上,论文进一步提出一种开环环流抑制策略以及考虑各种约束条件的MMC PQ运行区间分析方法,论文最后通过PSCAD/EMTDC下的仿真,验证MMC动态相量模型的精确性、开环环流抑制策略的有效性以及不同约束条件对MMC PQ运行区间的影响。

• 单位
  强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学; 全球能源互联网研究院