基于MMC电磁仿真建模
1.模块化多电平换流器建模研究
模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）是一种新型电压源型换流器（voltage source converter ,VSC）拓扑结构。基于子模块级联结构的MMC具有很多的优点，如保持较大桥臂等效开关频率的同时降低开关频率和开关损耗，不涉及直接串联开关元件动作一致性问题，输出的交流波形具有较高的质量。因此，MMC在高电压大容量输送电能和电力驱动应用方面有很大的前景。MMC详细模型只能通过小步长来捕捉高频开关的精确变化，且每有开关动作时须更新系统的导纳矩阵。随着电力系统规模的不断扩大，MMC的大量应用及其子模块数目的增长，详细模型原有的仿真算法给电磁暂态仿真造成了极大的仿真负担。下面将提出两种MMC建模方法。
2.一种基于多频段动态相量法的MMC换流器建模方法研究
多频段动态相量法首先对信号进行频率分解，然后按频段重组，再针对重组的信号分频段移频，最后利用多核CPU进行大步长并行仿真。 2.1MMC拓扑结构
MMC 主电路拓扑及其子模块结构如图1所示。其主电路包括三个相单元，每相由上、下桥臂组成。每个桥臂均由1个电抗器和N个子模块串联组成。
图1 MMC结构示意图：（a）MMC主电路图，（b）MMC子模块结构图
2.2MMC开关模型
子模块的开关函数：
其中，
(1)
=0表示
=1表示第K个子模块耦合到桥臂，参与桥臂运行；
第K个子模块被旁路，不参与桥臂运行。
图2是MMC开关函数模型。
图2 MMC开关函数模型
2.3 多频段动态相量耦合模型 多频段动态向量模型：
（2）
2.4多频段动态相量解耦模型
为了利用并行技术加快仿真，需对上式做简化处理，处理结果如下：
（3）
经过近似处理，各频段间解耦，各频段仿真可并行。 3.MMC换流器的戴维南等效模型
MMC换流器的戴维南等效模型的目标是从图1所示的MMC出发，建立包含N个子模块的一个MMC桥臂的戴维南等效模型，如下图所示。其核心内容是建立单个子模块的戴维南等效模型后进行代数叠加。MMC子模块中，开关组导通时，电阻值非常小。当开关组关断时，电阻值非常大。
MMC电磁仿真建模
