[发明专利]半桥和全桥型模块化多电平换流器的实时仿真建模方法

摘要

本发明公开了一种半桥和全桥型模块化多电平换流器的实时仿真建模方法，该方法具体包括MMC电路模型分割、解耦延时误差补偿和子模块的详细及简化数值模型几个方面。采用理想变压器模型法对MMC进行电路模型分割，分割模型包含桥式主电路模型和各桥臂子模块数值模型，子模块数值模型中的激励电流取主电路中桥臂电流经插值预测处理后的值，子模块数值模型包含了半桥和全桥的电磁暂态详细及简化数值模型，可根据仿真精度和仿真规模等需求进行选择。本发明可以实现大规模MMC的电磁暂态实时仿真，与常见仿真软件中的整体电路模型相比具有较高的仿真精度，同时具有很好的稳定性，可实现电容电压均衡排序和控制策略等诸多方面的硬件在环仿真验证功能。

主权项

1.一种半桥和全桥型模块化多电平换流器的实时仿真建模方法，其特征在于：采用理想变压器模型法将MMC换流器分割为主电路模型和子模块群组模型,子模块群组模型包括多个相互独立的子模块模型，子模块模型采用数值建模法建立各子模块数值模型，包括半桥及全桥子模块电磁暂态详细数值模型和电磁暂态简化数值模型；建模方法包括以下步骤：A、将主电路模型中的各桥臂均用一受控电压源等效，检测当前步长桥臂电流值i(t)；B、若采用单核串行仿真方式，则对步骤A中桥臂电流值i(t)作插值预测处理为i′(t)，若采用多核并行仿真方式，则对步骤A中桥臂电流值i(t)作超前插值预测处理为i′(t)；C、采用数值积分法对子模块模型中电容进行离散化处理，根据半桥和全桥子模块模型离散伴随电路分别建立半桥和全桥子模块电磁暂态详细数值模型，根据半桥和全桥子模块模型简化伴随电路分别建立半桥和全桥子模块电磁暂态简化数值模型；D、将步骤B中经插值预测处理后的桥臂电流值i′(t)作为步骤C中半桥和全桥子模块电磁暂态详细数值模型及子模块电磁暂态简化数值模型的激励电流源，求解各子模块模型中的电容电压uC(t)和输出电压uo(t)；E、将步骤D中求解出的子模块模型输出电压uo(t)按对应桥臂求和为uarm(t)，将uarm(t)作为步骤A中主电路模型对应桥臂受控电压源值，形成闭环联解仿真。