MMC数模混合仿真功率接口稳定分析与延时补偿技术
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更新于2024-08-29
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"MMC功率接口稳定性分析方法及改进措施"
本文主要探讨了模块化多电平换流器(MMC)在数模混合仿真过程中功率接口稳定性的问题。 MMC是一种先进的电力电子转换器,常用于高压直流输电系统,其复杂的动态特性需要高精度的仿真技术来研究。数模混合仿真结合了实物设备(如功率放大器)和数字仿真,能有效地模拟纳秒到微秒级开关时间的电力电子设备。
数模混合仿真中,接口稳定性的关键在于功率连接技术。文章引用了Routh判据来推导基于电压型理想变压器算法的功率接口稳定条件。Routh判据是一种判断线性系统稳定性的重要工具,它能确定系统特征根的位置,从而评估系统的稳定性。在此基础上,作者提出了针对功率放大器等接口设备引入的系统延时的补偿技术,以提高整体仿真系统的稳定性。
文中特别提到了一种基于输电线贝杰龙模型的功率接口技术,虽然它可以实现数模混合仿真,但存在一些局限性,如需要实时采集历史数据,增加额外的电阻,以及在大功率场景下可能导致能量损耗。相比之下,电压型理想变压器算法更有利于解耦和线性负载的仿真。
为了验证提出的延时补偿技术的有效性,作者对工作在STATCOM(静止同步补偿器)模式下的MMC进行了等效建模,并在PSCAD仿真软件中进行了401电平的MMC数模混合仿真。仿真结果证明了Routh判据在判断接口稳定条件上的准确性,同时也验证了延时补偿技术在改善系统稳定性方面的实用性。
此外,文献还指出,已有的一些直流偏移控制方法对于MMC动模的数模混合仿真可能并不适用,因此需要更针对性的研究。本文对此进行了深入的分析,并提出了适用于MMC的接口稳定性和延时补偿策略,为后续的数模混合仿真联合调试提供了理论基础。
这篇文章详细介绍了数模混合仿真中的接口算法,系统延时的影响,以及如何通过Routh判据和延时补偿技术来保证MMC仿真系统的稳定性。这些研究对于理解和优化基于MMC的电力系统仿真具有重要意义,有助于提升仿真精度,推动电力自动化设备的技术进步。
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