考虑多频率谐波动态的模块化多电平换流器建模及耦合特性分析

• 作者: 刘天琪 周攀 王顺亮 马俊鹏 张海川
• 来源期刊: 电网技术
• 关键词: 模块化多电平换流器 内部动态 耦合分析
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 直流输电与直流电网|HVDC Transmission & HVDC Grid
• 页码范围: 3164-3172
• 页数: 9页
• 分类号: TM721
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2020.1533

摘要

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)复杂的电力电子化特征,使其与交直流电网间存在不易描述的多频率耦合现象.基于谐波状态空间原理建立起MMC主电路和包括电流矢量与环流抑制等在内的控制系统的小信号模型,通过二者的接口关系整合出MMC系统模型,其涵盖了多频率谐波的动态特性.以该模型为基础,提出MMC系统谐波传递函数计算方法,并根据谐波传递函数矩阵给出交、直流电流及MMC内部环流的谐波耦合阻抗全局关系,进一步分析了扰动谐波与这3组不同电流谐波分量的频率耦合特性.最后,通过电磁暂态仿真模型与文中建立的小信号模型进行不同工况下的仿真与计算的对比,验证了小信号建模的有效性和谐波耦合特性分析的正确性.