祁秋玲+竺慶茸+黃文杰

摘 要：模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter，MMC）的橋臂中包含大量的開關(guān)器件，造成了仿真工作量大、仿真速度慢等問題，極為不便。文章基于MMC的戴維南等效建模方法，進(jìn)一步研究橋臂等效電路，便于系統(tǒng)建模。

關(guān)鍵詞：模塊化多電平換流器；時域等效建模；戴維南等效

1 概述

MMC相較于傳統(tǒng)的兩電平換流器優(yōu)點眾多，近年來在HVDC系統(tǒng)中被廣泛運用[1]。然而，隨著直流電壓等級以及系統(tǒng)傳輸功率日益增大，MMC單個橋臂所串聯(lián)的子模塊數(shù)目也隨之增加，系統(tǒng)的仿真建模工作難度見長。因此，建立MMC的等效模型、減少子模塊在仿真中占用的資源，對于MMC-HVDC系統(tǒng)的實時仿真具有重要意義。

2 MMC時域等效模型

2.1 線性電容時域離散等效模型

2.3 穩(wěn)態(tài)及閉鎖運行時橋臂等效電路

由于模塊化多電平換流器子模塊電容電壓均衡算法的存在，因此在橋臂所有子模塊閉鎖的瞬間，可以保證同一個橋臂內(nèi)所有子模塊電容電壓十分接近。并且在閉鎖瞬間，一個橋臂內(nèi)的所有子模塊擁有如圖3所示的同樣的子模塊結(jié)構(gòu)。

此時Req1用以等效除導(dǎo)通的D1或D2以外，其余N-1個子模塊的導(dǎo)通二極管的電阻之和。ueq2、Req2用于等效橋臂中N個電容的電壓之和。

3 結(jié)束語

本文基于MMC的戴維南等效建模方法，進(jìn)一步研究橋臂在穩(wěn)態(tài)及閉鎖運行狀態(tài)下的時域等效電路，便于在仿真軟件上搭建系統(tǒng)模型。

參考文獻(xiàn)

[1]徐政.柔性直流輸電系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012：273-278.

[2]PERALTA J，SAAD H，DENNETI？魬RE S，et al.Detailed and averaged

models for a 401-level MMC-HVDC system[J].IEEE Transactions on Power Delivery， 2012，27（3）：1501-1508.

[3]許建中，趙成勇，劉文靜.超大規(guī)模MMC電磁暫態(tài)仿真提速模型[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2013，33（10）：114-120.

[4]Gnanarathna U N，Gole A M，Jayasinghe R P. Efficient modeling of modular multilevel HVDC converters （MMC） on electromagnetic transient simulation programs[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2011，26（1）：316-324.

作者簡介：祁秋玲（1992-），女，南京工程學(xué)院14級在讀研究生，研究方向為模塊化多電平柔性直流輸電。