模型背景

前一篇我們介紹過半橋子模塊級(jí)聯(lián)電磁暫態(tài)快速模型建模（MMC 半橋子模塊電磁暫態(tài)快速模型建模），同樣的思路，可以搭建全橋子模塊級(jí)聯(lián)拓?fù)涞目焖俚刃Ｐ?。半橋子模塊主要用在柔性直流輸電（MMC）拓?fù)?，全橋子模塊也可應(yīng)用于MMC中，構(gòu)成基于全橋子模塊的MMC或半橋+全橋混合的MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)然，當(dāng)前全橋子模塊主要使用在基于H橋級(jí)聯(lián)的SVG（基于級(jí)聯(lián)H橋拓?fù)涞腟VG仿真）或級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能中。

圖1 級(jí)聯(lián)H橋SVG

建模思路

與半橋一樣，基于全橋的快速模型仍然可以采用與半橋子模塊一樣的等效電氣接口電路。模塊整體分為兩部分：子模塊等效接口電氣部分和邏輯部分。不同之處在于邏輯部分情況更多，根據(jù)單個(gè)子模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)半橋子模塊的情況只有4（2^2）種可能的情況，而每個(gè)全橋子模塊有16種（2^4）種可能的情況。邏輯部分的主要作用就是根據(jù)每種情況的輸入脈沖，及輸入的電流，計(jì)算每種情況對(duì)應(yīng)的子模塊電容電壓及受控電壓源的電壓。

仿真模型及驗(yàn)證

根據(jù)上述建模思路，在matlab中搭建簡單的包含2個(gè)子模塊的驗(yàn)證對(duì)比模型，模型如下圖2所示，其中對(duì)比模型采用matlab自帶的集成全橋器件模型，兩模型采用完全相同的參數(shù)。

圖2 子模塊對(duì)比測試模型

圖3 子模塊器件參數(shù)

圖4 子模塊等效接口電氣部分和邏輯部分

考慮測試方便，僅對(duì)2個(gè)子模塊給形同的控制信號(hào)，進(jìn)行16種工況下的對(duì)比測試。相同工況下，對(duì)比器件模型和等效模型流入子模塊的電流及子模塊電容兩端電壓波形情況；子模塊四個(gè)開關(guān)管對(duì)應(yīng)的脈沖可能的情況為：0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111，對(duì)比16種工況波形情況如下：

注：鑒于波形情況較多，下圖每種情況的波形分別為對(duì)應(yīng)的電流波形（黃色：器件模型波形，藍(lán)色：快速模型波形）及子模塊電容電壓波形（黃色：器件模型波形，藍(lán)色：快速模型波形）。

0000：

0001：

0010：

0011：

0100：

0101：

0110：

**0111： **

1000：

1001：

1010：

1011：

1100：

1101：

1110：

1111：

通過上述模型及仿真結(jié)果可以看出，各情況下波形均基本完全重合，驗(yàn)證了電磁暫態(tài)快速模型的正確性。根據(jù)時(shí)間情況也會(huì)出臺(tái)采用本文方法所搭建的全橋子模塊模型用于級(jí)聯(lián)H橋SVG仿真模型上的案例，后續(xù)時(shí)間合適的時(shí)候再進(jìn)一步更新。

審核編輯：湯梓紅