[发明专利]一种线性分组排序方法及装置

说明书

本发明提供了一种线性分组排序方法及装置，分别对基于梯形积分法的半全混合型MMC戴维南等效模型中半桥子模块和全桥子模块进行线性升序排序，再将半桥子模块和全桥子模块的线性升序排序结果进行一次线性升序排序，只需要通过3N‑7次比较即可获得N个子模块的电容电压的升序排序，解决了现有的排序算法的计算复杂度高，且没有针对换流器的建模过程进行分析与结合，导致的无法达到基于梯形积分法的半全混合型MMC戴维南等效模型最优的仿真效率的技术问题。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种线性分组排序方法及装置。

背景技术

模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)已在直流电网和新能源汇集等领域发挥重要作用。随着直流电网的发展，全桥MMC在直流故障穿越中起到了非常重要的作用，而已有的MMC等效模型在仿真超高电平MMC多端直流电网时，受排序算法复杂度的影响，仿真效率依然较低。

为此，加拿大曼尼托巴大学的Gole院士研究团队提出了一种基于梯形积分法的MMC等效模型，通过将开关器件用一双值可变电阻替换且关断电阻为一实际值，同时使用梯形积分法离散化子模块电容，并求出单个桥臂的戴维南等效电路，从而实现导纳矩阵的降阶，开创了MMC高精度与高效率并重的建模研究新领域。该模型的仿真精度非常高，但仅对半桥子模块进行了验证，尚未覆盖所有的子模块类型。同时，该方法没有结合换流器的建模过程对均压排序算法进行优化，在排序算法上的效率依然没有达到最优水平，在仿真由大量超高电平半、全桥子模块混合型MMC构成的多端直流电网时，计算效率依然较低，随着换流器电平数、端数的增加，仿真用时将明显增加。

目前MMC子模块电容电压排序算法主要包含冒泡法、质因子分解法、希尔排序法等方法，但上述排序算法的时间复杂度都为非线性，排序效率较低。基于修正优化归并排序虽然时间复杂度能降为线性，但均压效果无法做到与冒泡法严格等效，一致性要差于冒泡法。

发明内容

本发明提供了一种线性分组排序方法及装置，解决了现有的排序算法的计算复杂度高，且没有针对换流器的建模过程进行分析与结合，导致的无法达到基于梯形积分法的半全混合型MMC戴维南等效模型最优的仿真效率的技术问题。

本发明提供了一种线性分组排序方法，包括：

S11、当基于梯形积分法的半全混合型MMC戴维南等效模型中桥臂输出正电压时，根据t和t-△T两个时刻基于梯形积分法的半全混合型MMC戴维南等效模型中的半桥子模块和全桥子模块的投入或切除状态，将一个桥臂内半桥子模块分为A₁、B₁、C₁、D₁四组，全桥子模块分为A₂、B₂、C₂、D₂四组，得到A₁、B₁、C₁、D₁四组内的半桥子模块的电容电压的第一升序排列，A₂、B₂、C₂、D₂四组内的全桥子模块的电容电压的第一升序排列；

S12、根据V_c(t)＝I_C(t)·R_C+V_C(t-ΔT)分别对A₁、B₁、C₁、D₁、A₂、B₂、C₂、D₂八组完成子模块的电容电压的更新，得到A₁、B₁、C₁、D₁四组内的半桥子模块的电容电压的第二升序排列，A₂、B₂、C₂、D₂四组内的全桥子模块的电容电压的第二升序排列；