一种模块化多电平换流器无环流仿真模型制造技术

本实用新型专利技术涉及一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，包括三个换流器相单元，每个换流器相单元由上、下两个桥臂组成，每个桥臂包含桥臂电抗器、充电二极管、解锁开关以及模拟桥臂输出电压的受控电压源。本实用新型专利技术在仿真系统中不再需要环流抑制控制环节，简化了仿真过程且提高了仿真速度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模块化多电平换流器无环流仿真模型。
技术介绍
柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，采用最先进的电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）和全控器件（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），是输电技术的一次升级。柔性直流输电系统可以快速地对有功和无功两个目标进行独立调节，具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优势。采用模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，简称MMC）的柔性直流输电系统，由于子模块数量庞大，难以直接对所有子模块进行建模仿真。近年来，如何对子模块进行简化等效，建立加速仿真模型成为学术界研究的热点。在已提出的各仿真模型中，均需要加入桥臂环流控制策略，以抑制MMC换流器内二倍频环流。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，在仿真系统中不再需要环流抑制控制环节，简化了仿真过程且提高了仿真速度。为实现上述目的本技术采用以下技术方案实现：一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，其特征在于：包括与三相交流系统连接的三个换流器相单元，每一换流器相单元包括上桥臂与下桥臂；所述上桥臂包括第一桥臂电抗器LB1，所述第一桥臂电抗器LB1的一端与三相交流系统的一相连接，所述第一桥臂电抗器LB1的另一端分别与第二二极管D2的正极、第一受控电压源的负极连接，所述第一受控电压源的正极与第一二极管D1的负极连接，所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接且作为仿真模型的P端，所述第一二极管D1与第一解锁开关K1并联；所述下桥臂包括第二桥臂电抗器LB2，所述第二桥臂电抗器LB2的一端与所述三相交流系统的一相连接，所述第二桥臂电抗器LB2的另一端分别与第三二极管D3的正极、第四二极管D4的负极连接，所述第三二极管D3的负极与第二受控电压源的正极连接，所述第二受控电压源的负极与所述第四二极管D4的正极连接且作为仿真模型的N端，所述第三二极管D3与第二解锁开关K2并联。进一步的，所述第一受控电压源为模拟上桥臂输出电压的受控电压源。进一步的，所述第二受控电压源为模拟下桥臂输出电压的受控电压源。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术是对模块化换流器环流抑制功能投入后状态的模拟仿真，因此仿真系统中不再需要环流抑制控制环节，可对模块化多电平换流器进行充电、解锁、稳态运行、动态响应、暂态故障相应等各种运行工况进行模拟仿真。附图说明图1是本技术的MMC无环流仿真模型等效电路图。图2是本技术的解锁状态MMC无环流仿真模型等效电路图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。请参照图1，本实施例提供一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，其特征在于：包括与三相交流系统连接的三个换流器相单元，每一换流器相单元包括上桥臂与下桥臂；所述上桥臂包括第一桥臂电抗器LB1，所述第一桥臂电抗器LB1的一端与三相交流系统的一相连接，所述第一桥臂电抗器LB1的另一端分别与第二二极管D2的正极、第一受控电压源的负极连接，所述第一受控电压源的正极与第一二极管D1的负极连接，所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接且作为仿真模型的P端，所述第一二极管D1与第一解锁开关K1并联；所述下桥臂包括第二桥臂电抗器LB2，所述第二桥臂电抗器LB2的一端与所述三相交流系统的一相连接，所述第二桥臂电抗器LB2的另一端分别与第三二极管D3的正极、第四二极管D4的负极连接，所述第三二极管D3的负极与第二受控电压源的正极连接，所述第二受控电压源的负极与所述第四二极管D4的正极连接且作为仿真模型的N端，所述第三二极管D3与第二解锁开关K2并联。于本实施例中，所述第一受控电压源为模拟上桥臂输出电压的受控电压源；所述第二受控电压源为模拟下桥臂输出电压的受控电压源。当闭合第一解锁开关K1和第二解锁开关K2后，所述模块化多电平换流器无环流仿真模型处于解锁状态，如图2所示。以上所述仅为本技术的较佳实施例，凡依本技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，其特征在于：包括与三相交流系统连接的三个换流器相单元，每一换流器相单元包括上桥臂与下桥臂；所述上桥臂包括第一桥臂电抗器LB1，所述第一桥臂电抗器LB1的一端与三相交流系统的一相连接，所述第一桥臂电抗器LB1的另一端分别与第二二极管D2的正极、第一受控电压源的负极连接，所述第一受控电压源的正极与第一二极管D1的负极连接，所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接且作为仿真模型的P端，所述第一二极管D1与第一解锁开关K1并联；所述下桥臂包括第二桥臂电抗器LB2，所述第二桥臂电抗器LB2的一端与所述三相交流系统的一相连接，所述第二桥臂电抗器LB2的另一端分别与第三二极管D3的正极、第四二极管D4的负极连接，所述第三二极管D3的负极与第二受控电压源的正极连接，所述第二受控电压源的负极与所述第四二极管D4的正极连接且作为仿真模型的N端，所述第三二极管D3与第二解锁开关K2并联。

【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平换流器无环流仿真模型，其特征在于：包括与三相交流系统连接的三个换流器相单元，每一换流器相单元包括上桥臂与下桥臂；所述上桥臂包括第一桥臂电抗器LB1，所述第一桥臂电抗器LB1的一端与三相交流系统的一相连接，所述第一桥臂电抗器LB1的另一端分别与第二二极管D2的正极、第一受控电压源的负极连接，所述第一受控电压源的正极与第一二极管D1的负极连接，所述第一二极管D1的正极与所述第二二极管D2的负极连接且作为仿真模型的P端，所述第一二极管D1与第一解锁开关K1并联；所述下桥臂包括第二桥臂电抗器LB2，所述第二桥臂电抗器LB...

【专利技术属性】
技术研发人员：石吉银，张孔林，王云茂，唐志军，林国栋，邓超平，晁武杰，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：福建;35