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國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;國網(wǎng)福建省電力有限公司林威獲國家專利權(quán)

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龍圖騰網(wǎng)獲悉國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;國網(wǎng)福建省電力有限公司申請的專利一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN114938019B

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202210453347.6,技術(shù)領(lǐng)域涉及:H02J3/36;該發(fā)明授權(quán)一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法是由林威;林毅;吳威;唐雨晨;薛靜瑋;劉崇茹;魏鑫;朱睿;黎萌設(shè)計研發(fā)完成,并于2022-04-27向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法,利用傅里葉變換和歐拉公式獲取相量形式的橋臂電流、橋臂等效電容電壓和子模塊投切系數(shù);根據(jù)橋臂電流、橋臂等效電容電壓、子模塊投切系數(shù)以及時域下MMC的平均值數(shù)學(xué)模型來得到MMC的穩(wěn)態(tài)頻域模型;根據(jù)諧波線性化的方法在穩(wěn)態(tài)頻域模型的公共連接點注入頻率為fs的電壓擾動信號,并將穩(wěn)態(tài)頻域模型在穩(wěn)態(tài)工作點處線性化,得到注入擾動后MMC主電路頻域小信號模型;根據(jù)MMC的控制系統(tǒng)分別對各控制環(huán)節(jié)進行建模,得到注入擾動后子模塊投切系數(shù)的小信號模型;根據(jù)MMC主電路頻域小信號模型和子模塊投切系數(shù)的小信號模型,求解MMC的交流側(cè)阻抗,實現(xiàn)了更加精確的MMC阻抗建模。

本發(fā)明授權(quán)一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種模塊化多電平換流器交流側(cè)阻抗建模方法,其特征在于,包括步驟:S1、利用傅里葉變換和歐拉公式將MMC的橋臂電流iu、橋臂等效電容電壓vu和子模塊投切系數(shù)su轉(zhuǎn)換至頻域下,得到相量形式的橋臂電流、橋臂等效電容電壓和子模塊投切系數(shù);所述步驟S1具體包括:S11、根據(jù)傅里葉變換,將MMC的橋臂電流iu分解為直流分量和不同頻率的正弦信號: ;其中,為MMC橋臂電流的直流分量,為MMC橋臂電流的n次諧波分量幅值,表示MMC橋臂電流n次諧波分量的相位;S12、根據(jù)歐拉公式,將MMC的橋臂電流iu轉(zhuǎn)化為指數(shù)形式: ;其中,j表示虛數(shù)單位;S13、采用同樣方法分別將橋臂等效電容電壓vu、子模塊投切系數(shù)su轉(zhuǎn)換至頻域下,得到相量形式的橋臂電流、橋臂等效電容電壓、子模塊投切系數(shù): ;其中,式中各元素分別對應(yīng)頻率從到的諧波分量,表示基頻,表示MMC橋臂等效電容電壓,表示子模塊投切系數(shù)n次諧波分量的幅值,表示MMC橋臂電流n次諧波分量的相位,表示MMC橋臂等效電容電壓n次諧波分量的相位,表示子模塊投切系數(shù)n次諧波分量的相位;S2、根據(jù)相量形式的所述橋臂電流、所述橋臂等效電容電壓、所述子模塊投切系數(shù)以及時域下MMC的平均值數(shù)學(xué)模型來得到MMC的穩(wěn)態(tài)頻域模型;所述步驟S2具體包括:S21、將MMC的橋臂電流、橋臂等效電容電壓、子模塊投切系數(shù)代入MMC時域下的平均值數(shù)學(xué)模型,用頻域下的卷積運算來代替時域下的乘積運算,可得: ;其中,表示直流電壓相量,表示交流側(cè)電壓相量,為MMC直流側(cè)電壓,和分別為MMC交流側(cè)電壓幅值和相角,表示橋臂電抗的導(dǎo)納矩陣,表示橋臂等效電容的阻抗矩陣,為MMC橋臂等效電阻,為MMC橋臂等效電抗,為MMC橋臂等效電容;S22、利用托普利茲矩陣,將相量卷積運算轉(zhuǎn)化為矩陣與相量之間的點積運算,得到MMC的穩(wěn)態(tài)頻域模型: ;其中,為子模塊投切系數(shù)的托普利茲矩陣形式,可表示為: ;其中,表示子模塊投切系數(shù)n次諧波分量的幅值,j表示虛數(shù)單位,表示子模塊投切系數(shù)n次諧波分量的相位;S3、根據(jù)諧波線性化的方法在穩(wěn)態(tài)頻域模型的公共連接點注入頻率為fs的電壓擾動信號,并將所述穩(wěn)態(tài)頻域模型在穩(wěn)態(tài)工作點處線性化,得到注入擾動后MMC主電路頻域小信號模型;S4、根據(jù)MMC的控制系統(tǒng)分別對各控制環(huán)節(jié)進行建模,得到注入擾動后子模塊投切系數(shù)的小信號模型;S5、根據(jù)MMC主電路頻域小信號模型和子模塊投切系數(shù)的小信號模型,求解MMC的交流側(cè)阻抗。

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