二极管箝位型级联多电平换流器的建模方法及系统的制作方法_3

文档序号:8945329阅读:来源:国知局
Ue2l(t)为所述第二电压值。
[0056] S350 :根据所述电气信息、所述第一电流值和所述第二电流值及所述第一电压值 和所述第二电压值,确定所述对应桥臂的每个所述功率模块的所述第一电容和所有所述第 二电容分别在当前仿真步长中的第一贡献值和第二贡献值。
[0057] 在其中一个实施例中,所述电气信息还包括所述对应桥臂第i个所述功率模块的 所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管在当前仿真步长中的开关状态分别用 S 11 (t)、S211 (t)、S31 (t)表示。其中,值为1时,表示开关为导通状态,值为0时,表示开关为 关断状态。
[0058] 确定所述第一贡献值和所述第二贡献值的公式分别为:
[0061] 其中,UMll(t)为所述第一贡献值,UM2l(t)为所述第二贡献值。
[0062] S360:根据所述对应桥臂的所有所述功率模块的所述第一贡献值和所述第二贡献 值分别确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的电压值,并根据所述电气 信息确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的内阻值。
[0063] 在其中一个实施例中,确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的 电压值的公式分别为:
[0066] 其中,U1U)为所述第一受控电压源的电压值,U2(t)为所述第二受控电压源的电 压值。
[0067] 确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的内阻值的公式为:
[0069] 其中,R1W为所述第一受控电压源的电阻值、R2(t)为所述第二受控电压源的电 阻值。not表示非运算,即S 211 (t)取反。
[0070] 请同时结合参阅图7,本发明还提供一种与上述二极管箝位型级联多电平换流器 的建模方法对应的二极管箝位型级联多电平换流器的建模系统,包括:
[0071] 二极管等效模块100,用于将每个桥臂的所有第一二极管Dl等效为一个第一辅助 二极管SDl,所述每个桥臂的所有第二二极管D2等效为一个第二辅助二极管SD2,所述每个 桥臂的所有第三二极管D3等效为一个第三辅助二极管SD3,所述每个桥臂的所有第四二极 管D4等效为一个第四辅助二极管SD4 ;
[0072] 电容器等效模块300,用于将所述每个桥臂的所有第一电容器Cl等效为一个第一 受控电压源VI,所述每个桥臂的所有第二电容器C2等效为一个第二受控电压源V2 ;
[0073] 桥臂等效模块500,用于将所述每个桥臂的所述功率模块串M等效为一个等值模 块,所述等值模块包括一个损耗电阻R和一个与所述损耗电阻R相连的复合等值模型Eq,所 述复合等值模型Eq包括所述第一辅助二极管SD1、所述第二辅助二极管SD2、所述第三辅助 二极管SD3、所述第四辅助二极管SD4、所述第一受控电压源Vl及所述第二受控电压源V2。
[0074] 请继续参阅图4,在其中一个实施例中,所述复合等值模型Eq还包括第一辅助开 关KU第二辅助开关K2 ;所述第一辅助开关Kl的第一端Al与所述第一辅助二极管SDl的 阴极连接,并与所述第一受控电压源Vl的正端相连;所述第一受控电压源Vl的负端与所述 第二受控电压源V2的正端相连,并与所述第四辅助二极管SD4的阴极相连;所述第四辅助 二极管SD4的阳极与所述第三辅助二极管SD3的阴极、所述第二辅助开关K2的第一端B2 相连,其公共的连接点为所述复合等值模型Eq的负输出端NO ;所述第二辅助开关K2的第 二端A2与所述第三辅助二极管SD3的阳极连接,并与所述第二受控电压源V2的负端、所述 第二辅助二极管SD2的阳极相连;所述第二辅助二极管SD2的阴极与所述第一辅助开关Kl 的第二端B1、所述第一辅助二极管SDl的阳极连接,其公共的连接点为所述复合等值模型 Eq的正输出端PO。
[0075] 请同时结合参阅图8,在其中一个实施例中,电容器等效模块300,包括:
[0076] 电气信息获取单元310,用于获取对应桥臂的每个所述功率模块的电气信息。
[0077]历史电流值确定单元320,用于根据所述电气信息,确定所述对应桥臂的每个所述 功率模块的所述第一电容器Cl和所述第二电容器C2分别在当前仿真步长中的第一历史电 流值和第二历史电流值。
[0078] 当前电流值确定单元330,根据所述电气信息及所述第一历史电流值和所述第二 历史电流值,确定所述对应桥臂的每个所述功率模块的所述第一电容器Cl和所述第二电 容器C2分别在当前仿真步长中的第一电流值和第二电流值。
[0079] 当前电压值确定单元340,用于根据所述电气信息,确定所述对应桥臂的每个所述 功率模块的所述第一电容器Cl和所述第二电容器C2分别在当前仿真步长中的第一电压值 和第二电压值。
[0080]电容贡献确定单元350,用于根据所述电气信息、所述第一电流值和所述第二电流 值及所述第一电压值和所述第二电压值,确定所述对应桥臂的每个所述功率模块的所述第 一电容和所述第二电容分别在当前仿真步长中的第一贡献值和第二贡献值。
[0081] 受控电压源确定单元360,用于根据所述对应桥臂的所有所述功率模块的所述第 一贡献值和所述第二贡献值分别确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的 电压值,并根据所述电气信息确定所述第一受控电压源Vl和所述第二受控电压源V2的内 阻值。
[0082] 所述建模系统中,电气信息获取单元310获取电气信息的方式、历史电流值确定 单元320确定第一历史电流和第二历史电流的方式、当前电流值确定单元330确定第一 电流值和第二电流值的方式、当前电压值确定单元340确定第一电压值和第二电压值的方 式、电容贡献确定单元350确定第一贡献值和第二贡献值的方式,以及受控电压源确定单 元360分别确定第一电压源和第二电压源的电压值和电阻值的方式均在上述建模方法的 实施例中有详细的描述,故在此不作赘述。
[0083] 上述二极管箝位型级联多电平换流器的建模系统,由于将所针对的二极管箝位型 级联多电平换流器的每个桥臂的各功率模块中相同位置的多个元器件等效为一个元器件, 可以降低二极管箝位型级联多电平换流器在PSCAD/EMTDC软件中仿真时的节点电压方程 阶数,提高仿真效率,且仿真效率不会随着功率模块数量的增加而降低。通过该建模系统进 行的建模能够满足远距离、大容量、架空线场合的柔性直流输电工程参数设计、控制策略验 证等需求。
[0084] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出多个变形和改进,这些都属于本发明的保护范 围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种二极管箝位型级联多电平换流器的建模方法,所述二极管箝位型级联多电平换 流器包括不少于两个桥臂,每个桥臂包括由不少于两个功率模块级联组成的功率模块串及 与所述功率模块串级联的桥臂电抗器;其中,每个所述功率模块包括第一开关管、第一二极 管、第二开关管、第二二极管、第三开关管、第三二极管、第四二极管、第一电容器和第二电 容器;所述第一开关管和所述第一二极管构成反并联结构;所述第二开关管和所述第二二 极管、所述第三开关管和所述第三二极管分别构成反并联结构;所述第一二极管的阴极与 所述第一电容器的正极连接,所述第一电容器的负极与所述第二电容器的正极相连,并与 所述第四二极管的阴极连接;所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阴极连接,其连 接点为所述功率模块的负输出端;所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接, 并与所述第二电容器的负极相连;所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接, 其连接点为所述功率模块的正输出端;其特征在于,所述建模方法包括步骤: 将所述每个桥臂的所有第一二极管等效为一个第一辅助二极管,所述每个桥臂的所有 第二二极管等效为一个第二辅助二极管,所述每个桥臂的所有第三二极管等效为一个第三 辅助二极管,所述每个桥臂的所有第四二极管等效为一个第四辅助二极管; 将所述每个桥臂的所有第一电容器等效为一个第一受控电压源,所述每个桥臂的所有 第二电容器等效为一个第二受控电压源; 将所述每个桥臂的所述功率模块串等效为一个等值模块,所述等值模块包括一个损耗 电阻和一个与所述损耗电阻串联的复合等值模型,所述复合等值模型包括所述第一辅助二 极管、所述第二辅助二极管、所述第
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1