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考虑内部动态特性的模块化多电平换流器小信号模型 被引量:17

Small-Signal Model of the Modular Multilevel Converter Considering the Internal Dynamics
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摘要 小信号模型是系统稳定性分析和进行参数设计的重要方法。目前对于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的小信号建模,通常忽略子模块电容电压波动、内部环流、环流抑制控制器等内部动态行为,从而简化状态空间模型的建立,但却对系统特征根和稳定性分析造成一定误差。文中考虑换流器的内部动态特性,建立了详细的MMC阀的小信号模型,所建立的小信号模型提供与外部控制器和交、直流系统方便的接口,具有较强的通用性。通过与电磁暂态仿真模型的动态响应对比,验证了所提出模型的准确性。同时,建立了简化的端模型的状态空间方程,并将简化模型和MMC详细模型的小信号分析结果进行对比,结果表明,应用简化的端模型评估系统动态特性存在一定误差,且对部分系统不稳定现象无法预估判断,从而验证了建立MMC详细小信号模型的必要性。 Small signal model is a general and important method to implement stability analysis and control parameters design. At present, on the small signal modeling of the modular multilevel converter(MMC), the internal dynamics including the sub-module capacitor voltage fluctuations, the inner loop current, the loop current controller are often neglected, thus simplifying the state-space model, but bringing in some errors for the eigenvalues and stability analysis. A detailed small-signal model of the MMC with consideration of the internal dynamics of the converter was developed. The developed model provides convenient interface with the outer controller and the AC and DC system. The dynamics evaluation with this model was compared with a detailed electromagnetic transient simulation model, and the correctness of the model was validated. Besides, the small signal model of a simplified terminal model was also established and compared with the detailed MMC model. It is demonstrated the simplified model can not evaluate some instability phenomena accurately and the establishment of a detailed MMC model is necessary.
作者 李探 Aniruddha M.Gole 赵成勇 LI Tan,Aniruddha M.Gole,ZHAO Chengyong (1. State Key Laboratory for Alternate Electrical Power System With Renewable Energy Sources(North China Electric Power University), Changping District, Beijing 102206, China; 2. University of Manitoba, R3T 5V6, Winnipeg, MB, Canada)
出处 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2890-2899,共10页 Proceedings of the CSEE
基金 国家863高技术基金项目(2013AA050105) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2014XS03).
关键词 模块化多电平换流器 小信号模型 内部动态 稳定性 参数设计 modular multilevel converter(MMC) small-signal model internal dynamics stability analysis parameters design
作者简介 李探(1989-),男,博士研究生,主要研究方向为柔性直流输电和交直流系统分析,litanb7101@126.com AnimddhaM.Gole(1955),男,博士,加拿大工程院院士,加拿大曼尼托巴大学教授,IEEEFellow,主要研究领域为电力系统电磁暂态仿真、HVDC等。 赵成勇(1964-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为高压直流输电与柔性直流输电。
  • 相关文献

参考文献22

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二级参考文献129

共引文献464

同被引文献97

引证文献17

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