使用戴维南等值的MMC电路能精确模拟每一个子模块的内部过程,能进行阀故障或者子模块断路的仿真研究;同时,戴维南等值的MMC电路的仿真速度快,仿真精度没有损失。进行MMC单桥臂等值是一种研究电磁暂态过程较理想的仿真手段。目前在APDSS直流电网仿真软件中已建立了戴维南等值的MMC模型。
1.3.3AC/DC换流器模型的控制保护系统建模
控制系统的设计是AC/DC换流器建模技术的关键环节。
1.3.3.1AC/DC换流器的系统控制模型
典型的系统级控制为间接控制和直接控制。间接控制是通过控制换流器交流侧输出电压基波的幅值和相位来达到控制目标。直接控制是由外环电压控制和内环电流控制构成,具有快速的电流响应特性,同时,具有很好的内在限流能力。另外,重复控制、自适应控制、滑模控制等新的控制策略也不断出现。系统控制主要用于分析模型和稳态模型的控制。
1.3.3.2MMC换流器的底层控制系统建模
MMC的子模块控制器建模是MMC建模中的关键环节,包括了MMC的子模块电压平衡控制和MMC电流环流抑制控制2个重要调节器。
1)子模块电压平衡控制为保证
MMC的正常工作,需要保持各子模块电容电压的平衡。文献[18]提出了基础电容电压监视平衡算法。此算法操作简单,易于实现,但子模块中的开关单元频繁开通和关断,增大了换流器的开关损耗。文献[19-20]提出在MMC的调制过程中,使用快速检测电容电压的排序法,自动充放电容电压,减少了开关频率,也简化了控制,起到了平衡电容电压的功能。
