[发明专利]用于直流电压控制特性的三相并网MMC静态模型及建立方法

摘要

本发明提供一种用于直流电压控制特性的三相并网MMC稳态模型及建立方法，提出了并网MMC的dq旋转坐标系中的等效模型，以此为基础，分析了MMC的静态特性，分析了不同参数及幅度调制比下MMC的输出直流电压增益特性，指出MMC存在电感主导和电容主导两个在幅度调制比全范围内变化均能稳定的工作模式，而介于两种模式之间，系统电压增益方程存在极点，研究了MMC的输入功率特性，分析了电感主导模式和电容主导模式下系统直流电压下的工作范围，证实了并网MMC在一定条件下，低直流电压工作的可行性。本发明用于分析三相并网MMC在稳态时的物理特性，用系统的微分方程合并与矩阵变换简化了模型，为并网MMC的控制做了铺垫。

主权项

一种用于直流电压控制特性的三相并网MMC稳态模型，其特征在于，在系统稳态时，电感短路，电容开路，忽略等效电阻Rsac，则得到三相并网系统的稳态模型，其中稳态模型中各参数关系能写出以下方程组：ωLsaciq-12Mvdc-vacd+vsd=0-ωLsacid-vacq+vsq=0iq=ωCacvacd-23Midc+id+ωCacvacq=0idc=12Midvdc=ZLidc-23Mvacd---(1)]]>整理得vsd=-(ωLsac-1ωCac)iq+12Mvdcvsq=[(M23-1)1ωCac+ωLsac]idvacd=vsd-M22a1ZLvsqω2LsacCac-1+M23=vsd-M2vdcω2LsacCac-1---(2)]]>其中ω‑频率、Lsac‑电感系数、iq‑q轴电流、id‑d轴电流、M‑调制比、vdc‑直流电压、vacd‑d轴交流电压、vsd‑电网侧d轴交流电压、vacq‑q轴交流电压、vsq‑电网侧q轴交流电压、Cac‑交流电容系数、idc‑直流电流、ZL‑电感阻抗值；上述稳态模型存在电感主导和电容主导两种工作模式，在不同参数及幅度调制比和MMC的输出直流电压增益特性的条件下，MMC存在电感主导和电容主导两个在幅度调制比全范围内变化均能稳定的工作模式；介于两种模式之间，MMC系统电压增益方程存在极点，根据MMC的输入功率特性以及电感主导模式和电容主导模式下系统直流电压下的工作范围，能证实并网MMC在一定条件下，低直流电压工作的可行性，两种工作模式在低直流电压条件下工作。