[发明专利]一种考虑多种闭锁模态的基于箝位双子模块MMC的等效仿真方法

摘要

本发明公开了一种考虑多种闭锁模态的基于箝位双子模块MMC的等效仿真方法，包括获取对应桥臂的桥臂电流、桥臂各箝位双子模块IGBT的开关信号；根据所述的运行参数构建桥臂的等效电路；根据桥臂等效电路建立相应的仿真系统，并进行仿真。本发明MMC等效仿真方法利用数值计算以及电磁仿真的内部机理，将子模块等效为戴维南等效支路，避免了大量电力电子器件的频繁开断，大幅减少可仿真计算时间；同时引入真实二极管器件，能够在保证仿真速度的前提下对箝位双子模块各闭锁状态进行精确模拟。

主权项

一种考虑多种闭锁模态的基于箝位双子模块MMC的等效仿真方法，所述的MMC为三相六桥臂结构，每个桥臂均由若干个箝位双子模块级联构成；所述的箝位双子模块由五个带反并联二极管的IGBT管T1～T5、两个续流二极管Z1～Z2和两个电容C1～C2组成；其中，IGBT管T1的集电极与电容C1的正极和续流二极管Z1的阴极相连，IGBT管T1的发射极与IGBT管T2的集电极相连并构成箝位双子模块的正极，IGBT管T2的发射极与电容C1的负极、续流二极管Z2的阴极以及IGBT管T5的发射极相连，续流二极管Z1的阳极与IGBT管T5的集电极、电容C2的正极以及IGBT管T3的集电极相连，IGBT管T3的发射极与IGBT管T4的集电极相连并构成箝位双子模块的负极，续流二极管Z2的阳极与IGBT管T4的发射极以及电容C2的负极相连；五个IGBT管T1～T5的基极均接收外部设备提供的开关信号；所述的等效仿真方法包括如下步骤：(1)获取MMC的桥臂运行参数，所述的桥臂运行参数包括桥臂电流和桥臂各子模块内IGBT管的开关状态；(2)根据所述的桥臂运行参数构建MMC的桥臂等效电路，并确定桥臂等效电路中各器件的参数；所述的桥臂等效电路由五个等效电阻R1～R5、三个等效电压源U1～U4以及九个等效二极管D1～D9构成；其中，等效电压源U1的正极对应为桥臂等效电路的正极，等效电压源U1的负极与等效电阻R1的一端相连，等效电阻R1的另一端与等效二极管D1的阳极和等效二极管D2的阴极相连，等效二极管D1的阴极与等效电压源U2的正极和等效二极管D6的阴极相连，等效电压源U2的负极与等效电阻R2的一端相连，等效电阻R2的另一端与等效二极管D2的阳极、等效二极管D5的阳极以及等效二极管D7的阴极相连，等效二极管D6的阳极与等效二极管D5的阴极、等效电压源U3的正极以及等效二极管D3的阴极相连，等效电压源U3的负极与等效电阻R3的一端相连，等效电阻R3的另一端与等效二极管D7的阳极和等效二极管D4的阳极相连，等效二极管D3的阳极与等效二极管D4的阴极、等效电阻R4的一端以及等效电阻R5的一端相连，等效电阻R4的另一端与等效二极管D8的阳极相连，等效电阻R5的另一端与等效二极管D9的阴极相连，等效二极管D8的阴极与等效二极管D9的阳极相连并构成桥臂等效电路的负极；(3)根据所述的桥臂等效电路建立MMC的仿真系统，并对该系统进行仿真。