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适用于全桥MMC等效模型的线性排序均压算法 被引量:1
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作者 高晨祥 赵禹辰 +3 位作者 常彬 刘栋 赵成勇 许建中 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期24-32,共9页
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)已在直流电网和新能源汇集等领域发挥重要作用。随着直流电网的发展,全桥MMC在直流故障穿越中起到了非常重要的作用,而已有的MMC等效模型在仿真超高电平MMC多端直流电网时,受排序... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)已在直流电网和新能源汇集等领域发挥重要作用。随着直流电网的发展,全桥MMC在直流故障穿越中起到了非常重要的作用,而已有的MMC等效模型在仿真超高电平MMC多端直流电网时,受排序算法复杂度的影响,仿真效率依然较低。有文献基于开关器件关断电阻无穷大并采用后退欧拉法,针对一种理想型的全桥型MMC等效模型提出了一种线性排序算法。本文以快速嵌套同时求解法为基础,证明了在梯形积分和后退欧拉电容离散化方法下,全桥子模块中关断电阻为实际值时该排序算法依然适用,并将该证明方法拓展到了对半桥型MMC戴维南等效模型线性排序算法的证明中。通过更具一般性的证明分析了该线性排序算法的本质机理,指出该算法分组的依据并分析了该算法对基于其他拓扑的MMC戴维南等效模型的适用性及其优缺点。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 线性排序算法 全桥MMC 戴维南等效模型 后退欧拉法 梯形积分法
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模块化多电平换流器电磁暂态模型研究综述 被引量:23
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作者 陈武晖 吴明哲 +2 位作者 张军 余浩 梁定康 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期4755-4765,共11页
在实际投入运行的柔性直流输电(VSC-HVDC)工程中多采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)。由于MMC电平数量多,拓扑结构复杂,MMC模型详细程度和计算效率是一对主要矛盾。为解决这一问题,相关文献根据各种具体需求,... 在实际投入运行的柔性直流输电(VSC-HVDC)工程中多采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)。由于MMC电平数量多,拓扑结构复杂,MMC模型详细程度和计算效率是一对主要矛盾。为解决这一问题,相关文献根据各种具体需求,已经提出MMC详细模型、等值电路模型、平均值模型以及简化平均值模型,根据建模方法具体可以分为6种模型。按照由复杂到简单、计算速度由慢到快的顺序,全面阐释了6种模型的建模基本思路和方法、模型适用范围以及计算效率;然后,指出了MMC电磁模型存在的问题和面临的挑战,提出了未来MMC电磁暂态建模的努力方向。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 MMC详细模型 戴维南等效模型 平均值模型
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模块化多电平换流器的桥臂平均值模型 被引量:8
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作者 陈宁 齐磊 +1 位作者 包萌 崔翔 《中国电力》 CSCD 北大核心 2019年第8期8-15,共8页
模块化多电平换流器(MMC)的快速仿真模型是进行柔性直流输电系统相关研究的基础。在众多模型中,MMC的桥臂戴维南模型应用最为广泛,通过研究发现其仿真速度可以进一步提高。在MMC桥臂戴维南等效电路的基础上,利用能量均分思想提出了一种... 模块化多电平换流器(MMC)的快速仿真模型是进行柔性直流输电系统相关研究的基础。在众多模型中,MMC的桥臂戴维南模型应用最为广泛,通过研究发现其仿真速度可以进一步提高。在MMC桥臂戴维南等效电路的基础上,利用能量均分思想提出了一种新的桥臂平均值模型。该模型显著减小了戴维南等效模型的计算负担,提高了模型的仿真效率。通过仿真验证了该模型可以适用于环流抑制、交直流侧故障仿真等应用场景。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 电磁暂态仿真 桥臂等效模型 戴维南等效模型 平均值模型
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多机下垂系统并联运行稳定性研究 被引量:3
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作者 孙孝峰 李钦钦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1013-1023,共11页
在采用下垂控制的孤岛微电网中,为合理设计下垂系数,常忽略电压电流环等影响并通过建立下垂环节的小信号模型分析系统稳定性。但孤岛系统中各分布式发电单元之间存在谐波交互作用,为此,该文考虑逆变器电压电流闭环作用,通过推导孤岛系... 在采用下垂控制的孤岛微电网中,为合理设计下垂系数,常忽略电压电流环等影响并通过建立下垂环节的小信号模型分析系统稳定性。但孤岛系统中各分布式发电单元之间存在谐波交互作用,为此,该文考虑逆变器电压电流闭环作用,通过推导孤岛系统中公共耦合点电压与参考电压以及输出电流的关系式,建立多机下垂系统的等效戴维南模型,利用基于阻抗的Nyquist稳定判据判断系统稳定性。理论分析和仿真结果证明了线路阻抗对系统谐波稳定性的重要影响。 展开更多
关键词 分布式发电 戴维南等效模型 稳定性 线路阻抗 Nyquist判据
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直流电网电压控制器的参数计算方法 被引量:13
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作者 李云丰 汤广福 +3 位作者 庞辉 吴亚楠 贺之渊 安婷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6111-6121,共11页
合适的定直流电压控制器参数是保证直流电网有效运行的前提。文章基于戴维南等效模型推导了单个换流站输出直流电压的小干扰数学模型,并结合直流电网网络方程,建立了直流电网通用小干扰数学模型。为了便于对定直流电压控制外环控制器参... 合适的定直流电压控制器参数是保证直流电网有效运行的前提。文章基于戴维南等效模型推导了单个换流站输出直流电压的小干扰数学模型,并结合直流电网网络方程,建立了直流电网通用小干扰数学模型。为了便于对定直流电压控制外环控制器参数进行定量计算,文章提出了一种直流电网等效方法。该方法能够在基本不影响直流电网运行特性的基础上使得原始直流电网数学模型的阶数得到最大程度简化,从而有利于实现定直流电压控制器参数的定量计算。文章以五端直流电网为例,建立直流电网电磁暂态仿真模型与小干扰数学模型计算程序,验证了所建立小干扰数学模型以及控制器参数设计的正确性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 高压直流输电 直流电网 小干扰 等效模型 戴维南等效模型
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多端直流电网下垂控制及并行仿真方法 被引量:9
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作者 张野 洪潮 +4 位作者 黄迪 李霞林 郭力 杨健 李俊杰 《南方电网技术》 北大核心 2017年第7期32-38,共7页
针对含大容量模块化多电平换流器的多端直流电网(modular multilevel converter based multi-terminal DC Grids,MMC-MTDC Grids)的建模仿真和运行控制,首先分析了采用半桥子模块的MMC戴维南等效建模方法,然后介绍了基于PSCAD/EMTDC的... 针对含大容量模块化多电平换流器的多端直流电网(modular multilevel converter based multi-terminal DC Grids,MMC-MTDC Grids)的建模仿真和运行控制,首先分析了采用半桥子模块的MMC戴维南等效建模方法,然后介绍了基于PSCAD/EMTDC的多端直流电网并行仿真方法。为了提高多端直流电网运行控制稳定性和可靠性,在多端直流电网运行控制方面提出了直流电压下垂控制。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了典型四端柔性直流电网并行仿真模型,仿真结果验证了本文所提多端直流电网下垂控制策略的有效性。 展开更多
关键词 多端直流电网 模块化多电平换流器(MMC) 戴维南等效模型 下垂控制 并行仿真
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混合MMC电磁暂态高效建模和阀段故障特性分析 被引量:6
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作者 朱良合 盛超 +7 位作者 陈晓科 骆潘钿 杨汾艳 刘正富 唐酿 黄辉 冯谟可 许建中 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第1期32-40,46,共10页
由半桥子模块(half bridge submodule,HBSM)和全桥子模块(full bridge Submodule,FBSM)组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有经济性高,能快速清除直流短路故障,故障恢复能力强等特点,非常适用于大容... 由半桥子模块(half bridge submodule,HBSM)和全桥子模块(full bridge Submodule,FBSM)组成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有经济性高,能快速清除直流短路故障,故障恢复能力强等特点,非常适用于大容量输电系统。然而,如果仅利用详细模型进行仿真,计算效率难以满足科研需求。因此,针对混合型MMC,对半桥和全桥子模块分别进行了提速等效建模,在提速的同时不丢失子模块的任何信息,是一种精确的等效模型。等效建模后半桥子模块和全桥子模块具有同样的电路形式,可以根据需要灵活调整混合MMC中半全子模块比例。使用一种复杂度较低的混合型MMC排序算法,能大大减少快速排序对计算器的要求,提高仿真速度。在PSCAD/EMTDC中搭建了基于半桥子模块、全桥子模块和半桥与全桥子模块混合连接的三种MMC模型,对模型的精度进行了验证。利用验证正确的模型,进行了阀段故障仿真。 展开更多
关键词 混合型模块化多电平换流器 戴维南等效模型 半全比例可调模型
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模块化多电平换流器时间尺度变换建模和仿真 被引量:11
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作者 姚蜀军 黄闻而达 +1 位作者 韩民晓 李昊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3880-3887,共8页
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进行二维坐标系旋转变换,降低原信号频率实现大步长仿真。时间尺度变换按相进行,避免了Park变换三相不对称时的倍频问题。结合时间尺度变换原理和MMC开关函数,分别建立了时间尺度变换后二维旋转坐标系下MMC单个子模块和桥臂戴维南等值的大步长仿真模型,编程开发了相应模型并与PSCAD/EMTDC中搭建的MMC详细模型进行了对比分析,验证了文中方法的有效性和模型的高效性。 展开更多
关键词 电磁暂态仿真 时间尺度变换 模块化多电平换流器 戴维南等效快速模型
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基于FPGA的MMC建模与实时仿真 被引量:3
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作者 翟鹤峰 黄冠标 +1 位作者 赵利刚 洪潮 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期29-35,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 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
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