[发明专利]一种基于MMC高效电磁暂态桥臂等效模型的仿真方法

权利要求书

1.一种基于MMC高效电磁暂态桥臂等效模型的仿真方法，包括如下步骤：

(1)获取MMC运行参数，所述MMC桥臂采用半桥子模块级联；

(2)构建MMC各桥臂的等效电路，并根据所述MMC运行参数计算确定各桥臂等效电路中的等效元器件参数；

(3)基于所述等效电路建立MMC仿真模型，根据MMC桥臂中各子模块t-ΔT时刻的电气量进行仿真计算，得到t时刻MMC的桥臂电流，进而计算出桥臂中各子模块t时刻的电气量，t表示时间，ΔT为仿真步长。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：所述MMC运行参数包括MMC各桥臂电流以及各子模块的电容电压以及开关状态。

3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于：对于MMC任一桥臂，其等效电路由一个等效电阻和一个等效电流源并联构成。

4.根据权利要求3所述的仿真方法，其特征在于：对于MMC任一桥臂，该桥臂等效电路中的等效元器件参数通过以下公式计算确定；

J_Arm,EQ,Blk(t-ΔT)＝i_Arm(t-ΔT)

其中：J_Arm,EQ(t-ΔT)为受控状态下t-ΔT时刻等效电流源的电流大小，G_Arm,EQ为受控状态下等效电阻的电导，J_Arm,EQ,Blk(t-ΔT)为闭锁状态下t-ΔT时刻等效电流源的电流大小，G_C,Blk为闭锁状态下等效电阻的电导，i_Arm(t-ΔT)为t-ΔT时刻的桥臂电流大小，N为桥臂子模块数量，C₀为子模块电容值，G_b0为子模块中电容支路的并联电阻导纳，G_C0为子模块中电容支路离散化伴随模型的导纳且G_C0＝2C₀/ΔT，G₁＝G_on/N，G₂＝G_off/N，G_b＝G_b0/N，G_on＝100，G_off＝10^-9，G_C,EQ2为C_EQ2基于梯形积分法的等效电导，J_C,EQ(t-ΔT)为t-ΔT时刻C_EQ2基于梯形积分法的等效电流，C_EQ2为考虑平均开关函数时的桥臂等效电容。

5.根据权利要求4所述的仿真方法，其特征在于：所述等效电导G_C,EQ2的计算表达式如下：

其中：S_x为桥臂中第x个子模块的开关函数，当该子模块处于投入模式，其开关函数S_x＝1，当该子模块处于切除模式，其开关函数S_x＝0。

6.根据权利要求4所述的仿真方法，其特征在于：所述等效电流J_C,EQ(t-ΔT)的计算表达式如下：

J_C,EQ(t-ΔT)＝i_C(t-ΔT)+G_C,EQ1v_EQ(t-ΔT)

i_C(t-ΔT)＝G_C,EQ1v_EQ(t-ΔT)-J_C,EQ(t-2ΔT)

其中：J_C,EQ(t-2ΔT)为t-2ΔT时刻C_EQ2基于梯形积分法的等效电流，G_C,EQ1为C_EQ1基于梯形积分法的等效电导，C_EQ1为不考虑平均开关函数时的桥臂等效电容，i_C(t-ΔT)为t-ΔT时刻桥臂子模块电容的电流平均值，v_EQ(t-ΔT)为t-ΔT时刻桥臂的等效输出电压。