模块化MMC电容电压优化均衡:低复杂度实时仿真策略
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更新于2024-08-31
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本文主要探讨了在模块化多电平换流器(MMC)的实时仿真中,针对并行全比较算法存在的空间复杂度高的问题,提出了一种优化的电容电压均衡方法。该方法的核心在于对子模块电容电压的管理和控制策略。
首先,在子模块电容电压排序上,作者采用了分组排序的均压策略,将SM(子模块)分为若干组,每个组内的SM利用并行全比较算法进行电压均衡,这显著减少了排序所需的时间。这种方法有效地降低了算法的空间复杂度,因为并行处理可以在一定程度上分散计算负担。
针对含有相同电容电压值的SM,文章提出了子模块电容电压值重构方法,旨在解决排序中的特殊情况,确保所有SM的电压均匀分布,提高系统的稳定性。
在触发脉冲产生部分,作者创新性地提出了串、并行触发结合的混合触发模式。这种模式将触发脉冲的产生时间与MMC各桥臂子模块数量解耦,提高了整体的效率,使得触发脉冲的生成过程不会成为仿真时间的主要瓶颈。
为了验证这一方法的有效性和工程实用性,研究者在PSCAD/EMTDC仿真程序和低功率MMC的物理样机平台上进行了深入实验。结果表明,新提出的MMC子模块电容电压优化均衡方法不仅保持了较低的时间复杂度,还降低了空间复杂度,这对于实际工程应用中的实时仿真具有重要意义。
本文贡献了一个针对MMC实时仿真的电容电压均衡优化策略,通过改进排序算法和触发机制,提升了仿真效率,对于提升MMC的性能和稳定性,尤其是在大规模系统中,具有重要的理论价值和实践指导意义。关键词包括:MMC、换流器、时空复杂度、并行全比较算法、能量平衡因子以及物理样机实验,体现了作者对MMC仿真技术深入研究的成果。
2021-01-12 上传
2021-02-08 上传
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