一種mmc柔性直流系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種MMC柔性直流系統(tǒng)，包括有通過(guò)直流線(xiàn)路連接的第一換流站和第二換流站；所述第一換流站和第二換流站均包括有交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器以及多個(gè)橋臂；所述交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器依次串聯(lián)連接；每?jī)蓚€(gè)橋臂串聯(lián)為一相，共有三相，每相之間并聯(lián)連接后再和所述變壓器串聯(lián)連接；每個(gè)橋臂均包括有串聯(lián)連接的橋臂電抗和閥組，每個(gè)閥組均包括有多個(gè)子模塊，在開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，所述子模塊等效為電阻與電容的串聯(lián)電路，在短路狀態(tài)時(shí)，所述子模塊等效為電感電路。在實(shí)時(shí)數(shù)字仿真時(shí)無(wú)需重新對(duì)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行求逆，可節(jié)約大量計(jì)算時(shí)間，將實(shí)時(shí)仿真步長(zhǎng)降低至所需的小于幾微秒，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)MMC柔性直流系統(tǒng)的精確仿真。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種MMC柔性直流系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及模塊化多電平（MMC)柔性直流輸電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種MMC柔性 直流系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 模塊化多電平（MMC)柔性直流輸電技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外大功率電力電子研究領(lǐng)域 重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。其采用可控關(guān)斷型電力電子器件，既可以實(shí)現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的獨(dú) 立控制，又能向無(wú)源系統(tǒng)供電。在潮流反轉(zhuǎn)時(shí)，直流電流方向反轉(zhuǎn)而直流電壓極性不變，且 換流器之間無(wú)需通信，有利于構(gòu)成既能方便地控制潮流又有較高可靠性的并聯(lián)多端直流輸 電系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003] 對(duì)柔性直流系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，傳統(tǒng)的方法是采用基于等比例縮小簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)模 擬技術(shù)，但其具有費(fèi)用高、建設(shè)周期長(zhǎng)、靈活性差等缺點(diǎn)。實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)可有效克服以 上缺點(diǎn)，在電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和運(yùn)行過(guò)程日益發(fā)揮著更加重要的作用。實(shí)時(shí)仿真 數(shù)字中，典型仿真步長(zhǎng)是50?80微秒，這對(duì)常規(guī)電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真分析已經(jīng)足夠，而 對(duì)于MMC柔性直流系統(tǒng)，其子模塊開(kāi)關(guān)頻率非常高，如果采用傳統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真方法，而每 次子模塊開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化后，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真都需要重新對(duì)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行求逆，需要耗費(fèi)很大 的計(jì)算時(shí)間，因此無(wú)法將實(shí)時(shí)仿真步長(zhǎng)降低至所需的小于幾微秒，從而無(wú)法對(duì)MMC柔性直 流系統(tǒng)進(jìn)行精確仿真。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種準(zhǔn)確有效、方便靈活的MMC柔 性直流系統(tǒng)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種MMC柔性直流系統(tǒng)，包括有第 一換流站、第二換流站和直流線(xiàn)路，所述第一換流站與第二換流站之間通過(guò)直流線(xiàn)路連接； 其中，所述第一換流站和第二換流站均包括有交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器以及多個(gè)橋臂； 所述交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器依次串聯(lián)連接；每?jī)蓚€(gè)橋臂串聯(lián)為一相，共有三相，每相之 間并聯(lián)連接后再和所述變壓器串聯(lián)連接；每個(gè)橋臂均包括有串聯(lián)連接的橋臂電抗和閥組， 每個(gè)閥組均包括有多個(gè)子模塊，在開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，所述子模塊等效為電阻與電容的串聯(lián)電路， 而在短路狀態(tài)時(shí)，所述子模塊等效為電感電路。
[0006] 所述電阻、電容和電感的取值，根據(jù)下列公式求得：

【權(quán)利要求】
1. 一種MMC柔性直流系統(tǒng)，其特征在于：包括有第一換流站、第二換流站和直流線(xiàn)路， 所述第一換流站與第二換流站之間通過(guò)直流線(xiàn)路連接；其中，所述第一換流站和第二換流 站均包括有交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器以及多個(gè)橋臂；所述交流系統(tǒng)、主斷路器、變壓器依 次串聯(lián)連接；每?jī)蓚€(gè)橋臂串聯(lián)為一相，共有三相，每相之間并聯(lián)連接后再和所述變壓器串聯(lián) 連接；每個(gè)橋臂均包括有串聯(lián)連接的橋臂電抗和閥組，每個(gè)閥組均包括有多個(gè)子模塊，在開(kāi) 路狀態(tài)時(shí)，所述子模塊等效為電阻（R)與電容（C)的串聯(lián)電路，而在短路狀態(tài)時(shí)，所述子模 塊等效為電感（L)電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MMC柔性直流系統(tǒng)，其特征在于：所述電阻（R)、電容（C) 和電感（L)的取值，根據(jù)下列公式求得：
式中，AT為仿真步長(zhǎng)；S為阻尼因子；V為子模塊額定電壓，i為 子模塊額定電流；
其中，上述電阻（R)、電容（C)和電感（L)取值的計(jì)算公式，是根據(jù)以下兩個(gè)約束條件得 出： 1) 開(kāi)路導(dǎo)納G。。和短路導(dǎo)納Gs。保持相等； 2) 開(kāi)路時(shí)電阻電容回路中電容（C)的放電能量Cv2與短路時(shí)電感（L)的充電能量Li2/2 保持相等。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK104267615SQ201410476527
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】歐開(kāi)健, 蔡澤祥, 管霖, 郭海平, 楊歡歡 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)