[发明专利]状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法及装置

权利要求书

1.一种状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法，其特征在于，包括：

分别获取模块化多电平换流器以及外部电力网络的拓扑结构参数和电力参数；

根据所述外部电力网络的拓扑结构参数生成所述外部电力网络的状态方程模型；

根据所述模块化多电平换流器的拓扑结构参数和电力参数，计算投入电容的子模块的计算系数和切除电容的子模块的计算系数；

按照预设的仿真参数对所述模块化多电平换流器进行仿真计算；

根据所述外部电力网络的状态方程模型、投入电容的子模块的计算系数和切除电容的子模块的计算系数，构造投入、切除电容的子模块的等效加速模型，获得所述模块化多电平换流器中各桥臂状态变量；

根据所述各桥臂状态变量构造包含模块化多电平换流器等效加速模型的待仿真电力系统整体模型；

采用所述待仿真电力系统整体模型执行所述模块化多电平换流器的仿真任务。

2.如权利要求1所述的一种状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法，其特征在于，所述外部电力网络的状态方程模型，具体包括：

式中，y为外部电力网络的状态变量，A_e，B_eu，B_ev和C_e为外部电力网络的状态方程系数矩阵，u和v_w为输入变量，i_w为输出变量，下标w在{ua，la，ub，lb，uc，lc}中取值，分别代表a相上桥臂、a相下桥臂、b相上桥臂、b相下桥臂、c相上桥臂、c相下桥臂，v_w为各桥臂端电压，i_w为各桥臂电流。

3.如权利要求2所述的一种状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法，其特征在于，所述计算投入电容的子模块的计算系数，具体包括：

所述计算切除电容的子模块的计算系数，具体包括：

式中，a_p为投入电容的子模块的计算系数，a_q为切除电容的子模块的计算系数，C_sm为子模块内电容的大小，R_on，R_off分别为开关模型导通和闭合的阻值。

4.如权利要求3所述的一种状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法，其特征在于，所述按照预设的仿真参数对所述模块化多电平换流器进行仿真计算，具体包括：

设置仿真步长为Δt，仿真总时长为T_end，当前时步数n＝0，重同步标志位f_sy＝0，当前时刻t_n＝t₀，t₀为仿真初始时刻，设置当前状态为x_n＝x₀，x_n为t_n时刻外部电力网络的状态变量和模块化多电平换流器的所有电容电压，x₀为x_n在t₀时刻的初始值，计算初始时刻的各桥臂电流i_w和控制系统结果，得到当前开关状态，得到每个桥臂投入电容的子模块数量α_w，切除电容的子模块数量β_w，下标w在{ua，la，ub，lb，uc，lc}中取值，启动仿真计算。

5.如权利要求4所述的一种状态空间框架下的模块化多电平换流器的仿真方法，其特征在于，所述投入、切除电容的子模块的等效加速模型，具体包括：

式中，P_w，Q_w为各桥臂状态变量；v_w为各桥臂端电压，下标w在{ua，la，ub，lb，uc，lc}中取值。