[发明专利]MMC仿真模型的设计方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明实施例涉及电力电子实时仿真领域，公开了一种MMC仿真模型的设计方法、装置及计算机可读存储介质，所述MMC仿真模型的设计方法包括：获取MMC子模块电路结构的等效电路，其中，将所述MMC子模块的两组IGBT/DIOD等效为第一电阻和第二电阻；获取所述等效电路的电路方程，并根据所述第一电阻和所述第二电阻的取值范围对所述电路方程进行简化，得到算法简化后的MMC子模块；根据所述算法简化后的MMC子模块建立MMC仿真模型。本发明提供的MMC仿真模型的设计方法在一定仿真步长条件下能够在一片FPGA芯片上实现更多MMC子模块的计算，从而在降低MMC仿真模型复杂度的同时，减小MMC实时仿真的设计成本。

技术领域

本发明实施例涉及电力电子实时仿真领域，特别涉及一种MMC仿真模型的设计方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，简称MMC)技术的柔性直流在可再生能源并网、异步联网等领域得到了越来越广泛的研究与应用。MMC数量庞大的功率模块与电力电子开关器件极大地增加了柔性直流系统的复杂度，对控制保护系统的研发、测试及其全生命周期维护带来了更大挑战。相较于现场试验，实时仿真具有良好的可控性、无破坏性和经济性。通常地，在MMC的实时仿真中，MMC数量庞大的子模块解算由现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)完成，剩余的主电路解算则由异构CPU(Central Processing Unit)执行；FPGA和CPU之间通过低延迟PCIe接口进行交互。现有技术中MMC实时仿真模型的实现方法包括包括MMC建模和高速光纤I/O协议设计，由此进行MMC实时仿真机与阀控的半实物连接，从而实现MMC模型的实时仿真。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的MMC仿真中，是在一片FPGA芯片上并行处理所有MMC子模块，由于FPGA芯片的运算资源有限，导致FPGA芯片并行处理的MMC子模块较少。当需要处理更多数量的MMC子模块时，需要需要多片FPGA参与并行计算，这在加大设计成本的同时，也增加了实时仿真系统的复杂度。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种MMC仿真模型的设计方法、装置及计算机可读存储介质，其在一定仿真步长条件下能够在一片FPGA芯片上实现更多MMC子模块的计算，从而在降低MMC仿真模型复杂度的同时，减小MMC实时仿真的设计成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种MMC仿真模型的设计方法，包括：

获取MMC子模块电路结构的等效电路，其中，将所述MMC子模块的两组IGBT/DIOD等效为第一电阻和第二电阻；获取所述等效电路的电路方程，并根据所述第一电阻和所述第二电阻的取值范围对所述电路方程进行简化，得到算法简化后的MMC子模块；根据所述算法简化后的MMC子模块建立MMC仿真模型。

本发明的实施方式还提供了一种MMC仿真模型的设计装置，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的MMC仿真模型的设计方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的MMC仿真模型的设计方法。