MMC-HVDC仿真模型及柔性直流输电相关基础模型集合

MMC-HVDC仿真模型pscad柔性直流输电仿真mmc仿真模型双端mmc模型MMC为21电平NLM和均压控制还有多端如张北直流电网以及基本mmc逆变器自己为毕业网上收集的一些觉得有用的基础模型最近在折腾MMC-HVDC仿真发现网上的模型质量参差不齐。今天分享几个自己验证过的实用模型重点聊聊双端21电平MMC的实现细节。先说个坑新手直接上张北多端模型容易翻车建议先吃透双端结构。双端MMC的核心是子模块电容均压这里用NLM最近电平逼近调制。PSCAD里子模块的触发逻辑可以这样写! 子模块投切控制 IF (SM_INSERT) THEN SM_STATE 1 V_SM V_CAP ELSE SM_STATE 0 V_SM 0.0 ENDIF这个判断语句组成了最基本的子模块开关逻辑实际使用时要结合排序算法。电容电压均衡的关键在于实时排序建议采用冒泡排序而不是更复杂的算法——毕竟21电平的排序次数在实时仿真中得考虑计算量。调制波生成部分有个小技巧将三相参考波减去共模分量能有效提高直流电压利用率。实测发现这么做可以让桥臂电压波动降低约15%。对应的代码结构! 相电压修正 V_ref_A Vm * sin(omega*t) V_ref_B Vm * sin(omega*t - 2*PI/3) V_ref_C Vm * sin(omega*t 2*PI/3) V_common 0.5*(max(V_ref_A, V_ref_B, V_ref_C) min(V_ref_A, V_ref_B, V_ref_C)) V_ref_A_corrected V_ref_A - V_common注意这里的max/min函数要处理三相值在PSCAD中需要自定义模块实现。MMC-HVDC仿真模型pscad柔性直流输电仿真mmc仿真模型双端mmc模型MMC为21电平NLM和均压控制还有多端如张北直流电网以及基本mmc逆变器自己为毕业网上收集的一些觉得有用的基础模型当模型扩展到张北四端系统时环流控制成为最大挑战。建议在换流站控制器中加入负序电流抑制环节。这里有个实测有效的PI参数配置正序环流控制Kp0.8, Ki120 负序抑制环节Kp1.2, Ki200调试时遇到过桥臂电流畸变问题最后发现是仿真步长设置不当。对于21电平模型步长建议≤50μs否则脉冲丢失会导致波形出现锯齿。最后提个醒网上的MMC逆变器模型大多忽略阀损耗实际建模时需要在每个IGBT支路并联RC缓冲电路。参数设置有个经验公式Rsnub 0.05*Vdc/I_ratedCsnub 10*Irated/(dV/dt)这个配置能有效抑制过电压特别是NLM调制时出现的电压突变。 仿真跑通后发现稳态误差主要来自电容电压波动。后来在电压外环增加了前馈补偿电压偏差从2.3%降到了0.7%。模型虽然不完美但作为毕设够用了——毕竟实测数据也允许±1%的误差范围。