文件和接口程序的Fortran文件关联。
[0035] 本发明所达到的有益效果：本发明能实现MMC及其控制功能的仿真，可方便的用 于构建柔性直流输电仿真系统，并结合实际工程建立了基于MMC拓扑的UPFC接入系统的电 磁暂态仿真系统，可用于开展MMC换流器及柔性交直流控制保护系统运行特性及故障暂态 特性仿真分析和相关研究。
【附图说明】
[0036] 图1为MMC结构。
[0037] 图2为MMC控制系统功能及结构。
[0038] 图3为本发明的流程图。
[0039] 图4为电容电压平衡控制算法流程。
[0040] 图5为基于本发明的MMC建模整体结构。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0042] 如图3所示，基于PSCAD接口 C语言的MMC暂态仿真方法，包括以下步骤：
[0043] 步骤一，利用PSCAD/EMTDC进行MMC相关一次系统建模，进行MMC换流器控制逻辑 (包括外环功率控制，内环电流控制等）建模，并设置电压电流测量点。
[0044] 步骤二，利用PSCAD/EMTDC自带的模型元件，根据最近电平逼近调制原理，由基于 dq解耦的内环电流控制器产生电压调制信号V&，确定MMC各相单元中上下桥臂触发投入 的子模块数量。
[0045] 计算公式为，
[0046]
[0047]
[0048] 其中，np表示MMC -个相单元中上桥臂触发子模块数量，n ^表示MMC -个相单元中 下桥臂触发子模块数量，表不MMC-个相单元一个桥臂子模块的数量，□表不取四舍五入。
[0049] 步骤三，利用C语言构建子模块电容电压平衡控制函数。
[0050] 这里可采用C语言编程软件（如Microsoft Visual C++)构建电容电压平衡控制 函数（即电容电压平衡控制程序），该电容电压平衡控制函数实现MMC -个相单元中一个桥 臂子模块SM电容电压平衡控制。
[0051 ] 电容电压平衡控制函数的输入参数包括：
[0052] MMC -个相单元中一个桥臂子模块总数；
[0053] MMC -个相单元中一个桥臂电流；
[0054] MMC -个相单元中一个桥臂子模块的电容电压；
[0055] MMC -个相单元中一个桥臂触发投入的子模块数量。
[0056] 具体过程如图4所示：
[0057] Al)对该桥臂的所有子模块进行编号，初始化各子模块触发信号数组元素为0 ;
[0058] 触发信号数组元素包括0和1，其中0表示子模块没有被触发，1表示子模块被触 发；
[0059] A2)采用冒泡排序法对，对子模块的电容电压按从高到低进行排序，同时按子模块 电容电压从低到高的顺序存储对应的子模块编号；
[0060] A3)根据该桥臂电流的方向判断子模块触发导通后电容的充放电状态；
[0061]当桥臂电流流入子模块时，子模块触发后为电容充电，子模块触发信号数组元素 变为1，按子模块电容电压从低到高的顺序选择η个子模块；
[0062]当桥臂电流流出子模块时，子模块触发后为电容放电，子模块触发信号数组元素 变为1，按子模块电容电压从高到低的顺序选择η个子模块；
[0063] η为该桥臂触发投入的子模块数量。
[0064] 电容电压平衡控制函数的输入参数为触发投入的子模块编号，上述电容电压平衡 控制函数用于实现仿真中对子模块电容电压的平衡控制和子模块触发信号的产生；对于三 相MMC，三个相单元共六个桥臂，每个桥臂均可采用上述算法实现。
[0065] 步骤四，利用Fortran语言编写PSCAD/EMTDC接口程序，结合接口程序输入参数， 调用电容电压平衡控制函数，实现MMC暂态仿真。
[0066] 上述接口程序的输入参数与电容电压平衡控制函数的输入参数一致。
[0067] 在调用电容电压平衡控制函数之前需要进行以下设置：在PSCAD/EMTDC添加两个 File Reference元件，实现电容电压平衡控制函数的C语言文件和接口程序的Fortran文 件关联。
[0068] 在上述仿真方法的基础上，可构建了基于PSCAD/EMTDC接口 C语言的MMC暂态仿 真系统，建模结构如图5所示。
[0069] 上述仿真方法实现了基于PSCAD/EMTDC接口 C语言的MMC暂态仿真，能完成基于 MMC的柔性交直流输电系统的电磁暂态特性分析及相关控制保护系统逻辑的仿真验证。
[0070] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 基于PSCAD接口 C语言的MMC暂态仿真方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一，利用PSCAD/EMTDC进行MMC相关一次系统建模，进行MMC换流器控制逻辑建 模，并设置电压电流测量点； 步骤二，利用PSCAD/EMTDC自带的模型元件，根据最近电平逼近调制原理，由基于dq解 耦的内环电流控制器产生电压调制信号V"f，确定MMC各相单元中上下桥臂触发投入的子 模块数量； 步骤三，利用C语言构建子模块电容电压平衡控制函数； 所述电容电压平衡控制函数实现MMC-个相单元中一个桥臂子模块电容电压平衡控 制； 所述电容电压平衡控制函数的输入参数包括： MMC -个相单元中一个桥臂子模块总数； MMC -个相单元中一个桥臂电流； MMC -个相单元中一个桥臂子模块的电容电压； MMC -个相单元中一个桥臂触发投入的子模块数量； 步骤四，利用Fortran语言编写PSCAD/EMTDC接口程序，结合接口程序输入参数，调用 电容电压平衡控制函数，实现MMC暂态仿真； 所述接口程序的输入参数与电容电压平衡控制函数的输入参数一致。2. 根据权利要求1所述的基于PSCAD接口 C语言的MMC暂态仿真方法，其特征在于： 确定MMC各相单元中上下桥臂触发投入的子模块数量计算公式为，其中，np表示MMC-个相单元中上桥臂触发子模块数量，ru表示MMC -个相单元中下 桥臂触发子模块数量，表不MMC-个相单元一个桥臂子模块的数量，□表不取四舍五入。3. 根据权利要求1所述的基于PSCAD接口 C语言的MMC暂态仿真方法，其特征在于： 电容电压平衡控制函数实现MMC -个相单元中一个桥臂子模块电容电压平衡控制的过程 如下， Al)对该桥臂的所有子模块进行编号，初始化各子模块触发信号数组元素为0 ; A2)采用冒泡排序法对，对子模块的电容电压按从高到低进行排序，同时按子模块电容 电压从低到高的顺序存储对应的子模块编号； A3)根据该桥臂电流的方向判断子模块触发导通后电容的充放电状态； 当桥臂电流流入子模块时，子模块触发后为电容充电，子模块触发信号数组元素变为 1，按子模块电容电压从低到高的顺序选择η个子模块； 当桥臂电流流出子模块时，子模块触发后为电容放电，子模块触发信号数组元素变为 1，按子模块电容电压从高到低的顺序选择η个子模块； η为该桥臂触发投入的子模块数量。4.根据权利要求1所述的基于PSCAD接口 C语言的MMC暂态仿真方法，其特征在于： 在调用电容电压平衡控制函数之前需要进行以下设置， 在PSCAD/EMTDC添加两个File Reference元件，实现电容电压平衡控制函数的C语言 文件和接口程序的Fortran文件关联。
【专利摘要】本发明公开了基于PSCAD接口C语言的MMC暂态仿真方法，步骤一，进行MMC相关一次系统建模，进行MMC换流器控制逻辑建模，并设置电压电流测量点；步骤二，利用PSCAD/EMTDC自带的模型元件，确定MMC各相单元中上下桥臂触发投入的子模块数量；步骤三，利用C语言构建子模块电容电压平衡控制函数；步骤四，利用Fortran语言编写PSCAD/EMTDC接口程序，调用电容电压平衡控制函数，实现MMC暂态仿真。本发明能实现MMC及其控制功能的仿真，可方便的用于构建柔性直流输电仿真系统。
【IPC分类】G06F9/455
【公开号】CN105159743
【申请号】CN201510394015
【发明人】李鹏, 黄浩声, 袁宇波, 王业, 孔祥平, 林金娇
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月7日