[发明专利]一种模块化多电平换流器临界仿真步长的计算方法

摘要

本发明涉及一种模块化多电平换流器临界仿真步长的计算方法，属输配电技术领域。模块化多电平换流器(MMC)在电磁暂态仿真时，计算出临界仿真步长作为设置仿真步长的参考值，可以保证MMC模型在仿真软件中精确输出该电平下对应的台阶数，从而体现该电平下MMC的模块化多电平的特性。本发明的核心技术方案是：首先，分析MMC最近电平逼近调制中参考波的波形特性和电磁暂态仿真软件中波形展现的方式；然后通过分析MMC阶梯波跳变情况，计算出极限情况下过零点的两个台阶之间的电压差；最后，将参考电压离散化，推导得出电磁暂态仿真软件中MMC临界仿真步长的计算公式。该方法对MMC的研究具有重要的理论意义。

主权项

1.一种模块化多电平换流器临界仿真步长的计算方法，其特征是该计算方法包括以下步骤：步骤1：分析MMC最近电平逼近调制中参考波的波形特性和电磁暂态仿真软件中波形展现的方式；步骤2：通过分析MMC阶梯波跳变情况，计算出极限情况下过零点的两个台阶之间的电压差；步骤3：将参考电压离散化，推导得出电磁暂态仿真软件中MMC临界仿真步长的计算公式，临界仿真步长的计算过程为：忽略参考电压中的直流分量，假设参考电压的表达式为：其中k为电压调制比，ω₀为基波角频率，U_dc为换流器直流电压，参考电压在一个仿真步长△T内的变化量为：由上述推导可知，要使得参考波完全地显示每个电平数，一个仿真步长△T内的参考波的变化量最大值应不大于U_C/2，结合式(2)得：式中U_C表示子模块电容电压平均值，由此可以得到临界仿真步长△T的表达式为：