[发明专利]一种MMC的电磁暂态仿真方法及系统

权利要求书

1.一种MMC的电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括：

针对预置MMC拓扑结构中每个子模块的电磁暂态进行戴维南等效，得到戴维南等值电路，并根据所述戴维南等值电路构建子模块组的电磁暂态等效电路，所述子模块组由N个所述子模块串联得到，所述N为大于1的正整数；

将每个MMC桥臂中所述子模块组对应的所述电磁暂态等效电路简化后进行诺顿等效，得到诺顿等效电路；

根据预置基尔霍夫定律对所述诺顿等效电路进行系统级求解，得到系统级电气量，所述系统级电气量包括桥臂电流、交流侧电压和系统功率；

根据所述系统级电气量更新所述电磁暂态等效电路，得到目标电磁暂态等效电路。

2.根据权利要求1所述的MMC的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述戴维南等值电路采用第一公式表示为：

其中，u_k(t)为t时刻第k个子模块的输出电压，i(t)为t时刻的桥臂电流，u_ck(t)为t时刻子模块电容电压，S_k(t)为t时刻子模块k的开关信号，r为IGBT的导通电阻，R_c为电容等效电阻，U_k(t-Δt)为t-Δt等效电压源电压，Δt为仿真时间步长，S_k(t-Δt)为t-Δt时刻子模块k的开关信号，i(t-Δt)为t-Δt时刻的桥臂电流，u_ck(t-Δt)为t-Δt时刻子模块电容电压。

3.根据权利要求1所述的MMC的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述诺顿等效电路采用第二公式表示为：

其中，G为等效电导，J_h(t-Δt)为等效电流源，R为桥臂等效电阻之和，L_arm为桥臂电感，Δt为仿真时间步长，α为阻尼系数，u(t-Δt)、i(t-Δt)分别为t-Δt时刻诺顿等效电路两端的电压和桥臂电流。

4.根据权利要求1所述的MMC的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述根据所述系统级电气量更新所述电磁暂态等效电路，得到目标电磁暂态等效电路，包括：

将所述系统及电气量代入所述戴维南等值电路中，得到更新戴维南等值电路；

根据所述更新戴维南等值电路更新子模块组的所述电磁暂态等效电路，得到目标电磁暂态等效电路。

5.根据权利要求1所述的MMC的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述所述根据所述系统级电气量更新所述电磁暂态等效电路，得到目标电磁暂态等效电路，之后还包括：

根据所述目标电磁暂态等效电路进行相关电气量计算，得到可视化的电气量波形图。

6.一种MMC的电磁暂态仿真系统，其特征在于，包括：

第一等效模块，用于针对预置MMC拓扑结构中每个子模块的电磁暂态进行戴维南等效，得到戴维南等值电路，并根据所述戴维南等值电路构建子模块组的电磁暂态等效电路，所述子模块组由N个所述子模块串联得到，所述N为大于1的正整数；

第二等效模块，用于将每个MMC桥臂中所述子模块组对应的所述电磁暂态等效电路简化后进行诺顿等效，得到诺顿等效电路；

求解模块，用于根据预置基尔霍夫定律对所述诺顿等效电路进行系统级求解，得到系统级电气量，所述系统级电气量包括桥臂电流、交流侧电压和系统功率；

更新模块，用于根据所述系统级电气量更新所述电磁暂态等效电路，得到目标电磁暂态等效电路。