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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法,能够充分分析系统稳定性。
技术介绍
1、与传统多电平变换器相比,mmc不仅继承了传统多电平变换器拓扑的结构和输出特性优势,而且在系统不平衡运行、故障保护等方面具有显著的技术优势,已经成为柔性直流输电系统换流站的首选拓扑。伴随着mmc在柔性直流输电工程领域的广泛应用,分布式发电系统的容量和规模不断扩大,逆变器和逆变器、逆变器和电网之间的交互作用变得更加明显,也在柔性直流输电工程投入和使用过程中带来了新的稳定性问题。电力系统中还存在着多振荡频率点并存、互相耦合的振荡现象。
2、常用的mmc阻抗建模方法主要有:(1)hss(状态空间法);(2)谐波线性化分析法。其中,方法(1)通常需要并网逆变器及电网组成单元的全部参数来求取特征根来判断系统稳定性。方法(2)是将电压谐波扰动叠加到系统的激励源中,结合谐波平衡定理和小信号近似法,测量出对应扰动频率下的电流响应信号,推导出系统的阻抗模型。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统mmc阻抗建模在低频段无法准确分析系统稳定性问题,提出一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法。对于mmc阻抗,在考虑频率耦合的情况下,以各频率电压、电流的比值建立四个影响mmc阻抗特性元素的数学函数,并采用考虑锁相环小信号扰动后的park变换对控制器输出函数进行求解,之后卷积得出四个影响mmc阻抗特性元素的表达式。在数学建模的基础上,通过绘制mmc阻抗的bode图来分析系统的稳定性,得到系统并网的理论振荡点
2、本专利技术的技术方案为:一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法
3、本专利技术的有益效果在于:本专利技术为一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法,充分考虑了电流环、环流控制器和锁相环的影响,能够准确的、完整的描述出mmc在全频段的阻抗特性。同时在建模准确的基础上,分析出了理论振荡点,证明了建模的准确性。
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1.一种考虑耦合下的MMC序阻抗建模方法,其特征在于能够完整描述MMC在低频段的特性,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的MMC序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤2)充分解决了由锁相环在扰动情况下,用传统建模方式进行建模不能完整的反映MMC的阻抗特性,进而无法准确分析系统稳定性的问题。
3.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的MMC序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤3)根据锁相环引入扰动小信号角的情况,将作为控制基础数学变化的dq变换具有普适性与准确性应用于序阻抗建模中,从而更加完整的反映MMC的阻抗特性。
4.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的MMC序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤4)利用修正后的Park变换表达式,将三相电压、电流通过扰动信号下Park变换得出准确的dq分量,为之后控制器输出推导打下基础。
5.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的MMC序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤5)利用考虑扰动下的dq分量推导得出控制器的输出。
6.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦
7.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的MMC序阻抗建模方法,其特征在于,综合考虑了电流环、环流控制器和锁相环的影响得出全阶阻抗,考虑频率耦合后的MMC模型能够更准确、更完整的表达出系统在低频段的特性,也可以利用结论进行高频段分析;在得到MMC准确阻抗特性的基础上,利用Bode图进行稳定性分析得出理论振荡点能够起到准确分析振荡的目的。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑耦合下的mmc序阻抗建模方法,其特征在于能够完整描述mmc在低频段的特性,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤2)充分解决了由锁相环在扰动情况下,用传统建模方式进行建模不能完整的反映mmc的阻抗特性,进而无法准确分析系统稳定性的问题。
3.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤3)根据锁相环引入扰动小信号角的情况,将作为控制基础数学变化的dq变换具有普适性与准确性应用于序阻抗建模中,从而更加完整的反映mmc的阻抗特性。
4.根据权利要求1所述的一种考虑频率耦合的mmc序阻抗建模方法,其特征在于,所述步骤4)利用修正后的park变换表达式,将三相电压、电流通过扰动信号下park变换得出准确的dq分量,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宇华,周璟,王育飞,薛花,于艾清,
申请(专利权)人:上海电力大学,
类型:发明
国别省市:
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