[发明专利]一种用于提升柔性变电站电磁暂态仿真速度的建模方法

权利要求书

1.一种用于提升柔性变电站电磁暂态仿真速度的建模方法，包括下列步骤：

(1)柔性变电站MMC子模块的等效：将子模块中上、下桥臂的IGBT等效为能够根据导通信号在高、低阻值间切换的两个受控电阻R₁、R₂，根据隐式梯形积分法将子模块电容等效为定常电阻R_c与受控电压源V_CEQ的串联形式，并且在定常电阻R_c和受控电压源V_CEQ的串联支路两端留有电路接口，用以连接到低压侧的四绕组中频隔离DC/DC变换器，受控电压源V_CEQ根据以下公式进行控制：

式中，V_CEQ为等效受控电压源电压，V_c为电容端口电压，ΔT为仿真步长，C为子模块电容值，I_c为电容电流，I_sm为流入子模块的电流，I_s为子模块上桥臂电流，I_DAB为流入四绕组中频隔离DC/DC变换器的电流，I_k为子模块电容连接的四绕组中频隔离DC/DC变换器的等效受控电流源，为I_s中含有的基频和二倍频分量之和，基频和二倍频分量分别采用两个带通滤波器从I_s中提取，设子模块基频功率分量二倍频功率分量则基频二倍频功率分量和和基频二倍频电流分量和由下式得到：

(2)柔性变电站四绕组中频隔离DC/DC变换器的等效：采用平均值方法用受控电流源等效替换四绕组中频隔离DC/DC变换器的四个全桥，四绕组中频隔离DC/DC变换器外接端口不变，DC/DC变换器四个全桥等效的受控电流源I₁、I₂、I₃和I₄根据下述公式进行控制：

P_sum为四绕组中频隔离DC/DC变换器传输的总功率，由下式进行计算

式中，控制系统输出移相占空比d为移相角与半周期T_h的比值，f为中频交流频率，L为变压器的漏感与串联电感之和，n为中频变压器额定变比，U₁、U₂、U₃和U₄为四绕组中频隔离DC/DC变换器原副边的端口电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的两个带通滤波器的传递函数同为：

其中，G和z为增益和阻尼比，ω₀为I_s中基频分量或二倍频分量的固有频率，两个带通滤波器的输入为子模块功率P_s，输出分别为其中包含的基频分量和二倍频分量

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于基频分量，ω₀为100π；对于二倍频分量，ω₀为200π。