【技术实现步骤摘要】
一种桥臂等效电路、高压直流输电系统及其仿真方法
本专利技术涉及电力系统仿真
，具体涉及一种桥臂等效电路、高压直流输电系统及其仿真方法。
技术介绍
模块化多电平转换器(MMC)已经成为基于电压源变换器的高压直流(VSC-HVDC)传输系统中最具吸引力的多电平变换器拓扑。MMC的特点包括：1)模块化和易于扩展性，通过堆叠更多数量的子模块(SM)达到任意电压等级而不增加拓扑和控制策略的复杂度；2)利用固有的容错能力，可以提高可靠性；3)高效率，特别适用于大功率系统中；4)高质量的输出波形，提高了输出电能质量，因此可以实现无滤波器和无升压变压器并网，从而降低成本。随着嵌入交流电网的MMC-HVDC系统数量的增加，可以显著提高当前电力系统的性能，包括稳定性，可靠性，容量和效率。然而，开发适用于大规模电力系统分析，建模和仿真的高效精确模型是限制MMC在电力系统中的应用的关键技术问题。由于MMC子模块结构的多样性以及MMC-HVDC中包含大量半导体器件，耗时低效的精确开关模型并不适用于大规模MMC-HVDC系统的分析，建模和仿真。<...
【技术保护点】
1.一种桥臂等效电路，其特征在于，包括两个半桥结构和可控电压源；/n两个半桥结构各自的一端连接公共点A，各自的另一端连接公共点B，所述可控电压源正极连接公共点A，其负极连接公共点B；/n所述两个半桥结构均包括可关断器件模块，通过控制可关断器件模块的导通或关断实现不同拓扑结构子模块的等效。/n
【技术特征摘要】
1.一种桥臂等效电路，其特征在于，包括两个半桥结构和可控电压源；
两个半桥结构各自的一端连接公共点A，各自的另一端连接公共点B，所述可控电压源正极连接公共点A，其负极连接公共点B；
所述两个半桥结构均包括可关断器件模块，通过控制可关断器件模块的导通或关断实现不同拓扑结构子模块的等效。
2.根据权利要求1所述的桥臂等效电路，其特征在于，其中一个半桥结构的可关断器模块包括第一可关断模块和第二可关断模块；
其中另一个半桥结构的可关断模块包括第三可关断模块和第四可关断模块；
所述第一可关断模块包括可关断器件S1和与可关断器件S1反并联的二极管D1；
所述第二可关断模块包括可关断器件S2和与可关断器件S2反并联的二极管D2；
所述第三可关断模块包括可关断器件S3和与可关断器件S3反并联的二极管D3；
所述第四可关断模块包括可关断器件S4和与可关断器件S4反并联的二极管D4。
3.根据权利要求2所述的桥臂等效电路，其特征在于，所述可关断器件S1与可关断器件S2的中点处为桥臂等效电路的正极端，所述可关断器件S3与可关断器件S4的中点处为桥臂等效电路的负极端。
4.根据权利要求2所述的桥臂等效电路，其特征在于，所述可关断器件S1和可关断器件S3各自的集电极均连接公共点A，所述可关断器件S2和可关断器件S4各自的发射极均连接公共点B，所述可关断器件S1的发射极连接可关断器件S2的集电极，所述可关断器件S3的发射极连接可关断器件S4的集电极。
5.一种高压直流输电系统，其特征在于，包括两个MMC和直流母线；
两个MMC各自的交流侧分别连接对应的交流系统，各自的直流侧通过直流母线连接；
所述MMC为H桥结构，所述H桥结构的桥臂采用权利要求1-4任一所述的桥臂等效电路。
6.根据权利要求5所述的高压直流输电系统，其特征在于，所述桥臂等效电路中可关断器件的状态均基于MMC中子模块的运行模式确定；
所述桥臂等效电路中可控电压源的电压俄日为将各子模块等效电容值进行累加得到。
7.根据权利要求6所述的高压直流输电系统，其特征在于，所述子模块包括单极性子模块以及双极性子模块；
所述单极性子模块包括半桥子模块、单极性全桥子模块、钳位双子模块和三电平交叉连接子模块；
所述双极性子模块包括双极性全桥子模块和五电平交叉连接子模块。
8.根据权利要求7所述的高压直流输电系统，其特征在于，所述运行模式包括预充电模式、正常模式和故障模式，所述预充电模式包括不可控预充电模式和可控预充电模式。
9.根据权利要求8所述的高压直流输电系统，其特征在于，
当MMC处于不可控预充电模式时，所述半桥子模块对应拓扑结构中的可关断器件S1、可关断器件S2和可关断器件S3均关断，所述可关断器件S4导通，所述单极性全桥子模块、钳位双子模块、三电平交叉连接子模块、双极性全桥子模块和五电平交叉连接子模块对应拓扑结构中的可关断器...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小英，史迪，林俊杰，庞辉，林畅，迟忠君，秦江超，王之伟，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网北京市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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