MMC多入多出阻抗及其在不对称小扰动稳定分析中的应用

摘要：

近年来,阻抗法在模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的对称工况小扰动稳定评估中得到了广泛应用,主要采用考虑一对频率耦合的2×2阻抗模型.然而,实际运行中的MMC存在诸多不对称工况,例如桥臂参数差异、电网不平衡、动态负荷等.如何应用阻抗法对上述情况进行小扰动稳定评估却鲜有文章探讨,主要难点在于:1)多频耦合及序耦合的精确刻画;2)高阶阻抗模型的合理降维.区别于对称工况下MMC交流侧仅存在一对频率耦合,不对称工况将会导致多频耦合及序耦合,为此,有必要开发多入多出阻抗模型以考虑这些耦合项的影响.同时,为了兼顾工程实用性,需结合实际不对称场景的特征,研究多入多出阻抗模型的降维方法.因此,该文主要探讨了MMC多入多出阻抗的建模及其降维方法,具体为:基于分块对角占优理论,定量评估并提取多入多出阻抗矩阵的主导元素;根据主导元素的分布,给出系统不对称强度的量化方法,分别形成对应强/弱不对称度的复向量域(α±jβ和d±jq)降维阻抗模型.应用所得降维模型对典型的实际不对称案例进行小扰动稳定评估,结果验证了所提降维方法的正确性,其不仅大大降低了阻抗法在不对称小扰动稳定评估中的复杂度,还能够满足分析精度的需求,具有广阔的应用前景.

关键词：模块化多电平换流器、多入多出阻抗模型、不对称、对角占优、降维模型

所属期刊栏目：42

分类号：TM712(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金51837007

在线出版日期：2022-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：5649-5663,中插22