基于FPGA的MMC建模与实时仿真

作者：翟鹤峰; 黄冠标; 赵利刚; 洪潮

来源：电力系统及其自动化学报, 2021, 33(01): 29-35.

DOI：10.19635/j.cnki.csu-epsa.000601

• 模块化多电平换流器
• 现场可编程门阵列
• 实时仿真
• 戴维南等效模型

模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)每个桥臂上的级联子模块数量众多,系统仿真规模庞大,给实时仿真带来了巨大挑战。针对基于现场可编程门阵列FPGA(field-programmable gate array)的MMC实时仿真,首先提出了一种对桥臂采用戴维南等效外加电压补偿策略的MMC高效建模方法。进一步对所建立的MMC高效仿真模型提出了流水线技术与并行计算技术深度融合的硬件设计方法,有效提升了MMC的实时仿真效率。在基于FPGA的MMC实时仿真平台上对25电平双端MMC-HVDC系统进行了测试。结果表明,实时仿真器与PSCAD/EMTDC的仿真结果基本一致,验证了本文所提模型的正确性和硬件设计的仿真精度。

• 单位
  南方电网科学研究院有限责任公司