[发明专利]模块化多电平换流器数字物理混合仿真接口设计方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器数字物理混合仿真接口设计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、根据MMC运行原理推导MMC数学模型，MMC数学模型如下：

式中，R、L分别表示MMC桥臂等效电阻及桥臂电抗器的电感，u_j表示j相交流电压，u_DC表示直流母线电压，u_uj为j相上桥臂电压，i_uj和i_lj分别为j相上、下桥臂电流，m_uj和m_lj分别为j相上、下桥臂的调制波，N为子模块个数，C为子模块电容器；

步骤二、设计数字物理接口折算系数，保证MMC实验平台的响应通过数字物理接口折算系数等效为对应大功率MMC换流站的响应，MMC实验平台折算到大功率MMC换流站等级下的时域表达式为：

MMC实验平台和大功率MMC换流站的MMC拓扑参数之间的关系为：

式中，k_u和k_i分别为大、小功率MMC的电压和电流折算系数，上标“'”表示大功率MMC的物理量；

步骤三、根据MMC运行特点对其数学模型进行化简，将MMC的每个桥臂等效为一个受调制波控制的可变电容，MMC每相等效为上下桥臂电感、桥臂寄生电阻以及等效的可变电容构成的RLC串联支路，考虑到折算系数对电路参数的影响，推导s域下经折算系数变换后的DIM法补偿阻抗。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器数字物理混合仿真接口设计方法，其特征在于所述步骤三中，s域下的补偿阻抗Z^*为：

。

3.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器数字物理混合仿真接口设计方法，其特征在于所述步骤三中，当MMC正常运行时，为了保证直流侧输出电压恒定，上下桥臂投入的子模块数量之和恒等于N，N为子模块个数。