[发明专利]用于直流电压控制特性的三相并网MMC静态模型及建立方法

权利要求书

1.一种用于直流电压控制特性的三相并网MMC稳态模型，其特征在于，

在系统稳态时，电感短路，电容开路，忽略等效电阻R_sac，则得到三相并网系统的稳态模型，其中稳态模型中各参数关系能写出以下方程组：

整理得

其中ω-频率、L_sac-电感系数、i_q-q轴电流、i_d-d轴电流、M-幅度调制比、v_dc-直流电压、v_acd-d轴交流电压、v_sd-电网侧d轴交流电压、v_acq-q轴交流电压、v_sq-电网侧q轴交流电压、C_ac-交流电容系数、i_dc-直流电流、Z_L-电感阻抗值，a₁-阻抗系数；

上述稳态模型存在电感主导和电容主导两种工作模式，在不同参数及不同幅度调制比和不同MMC的输出直流电压增益特性的条件下，MMC存在电感主导和电容主导两个在幅度调制比全范围内变化均能稳定的工作模式；介于两种模式之间，MMC系统电压增益方程存在极点，根据MMC的输入功率特性以及电感主导模式和电容主导模式下系统直流电压下的工作范围，能证实并网MMC在一定条件下，低直流电压工作的可行性，两种工作模式在低直流电压条件下工作。

2.一种权利要求1所述三相并网MMC稳态模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立并网MMC数学模型，得出系统的微分模型；

步骤二：微分方程合并化简，在不考虑电容电压波动对输出电压影响的前提下，得到并网MMC的外特性及并网MMC三相静止坐标系中的等效模型；

步骤三：通过坐标变换，得到在同步坐标系下并网MMC等效模型；

步骤四：分析步骤二中所得到的并网MMC三相静止坐标系中的等效模型，分别分析电感主导模式和电容主导模式下系统直流电压下的工作范围；

步骤五：基于步骤三的同步坐标系下并网MMC等效模型，考虑变换矩阵的初始相位和调制函数的相位相同的前提下，得到简化的dq旋转坐标系等效模型；

步骤六：基于步骤五得到的简化dq旋转坐标系等效模型，考虑在系统稳态时，电感短路，电容开路，忽略等效电阻R_sac，最终建立MMC稳态模型。