一种级联H桥型电力电子变压器电磁暂态解耦与仿真模型

电力电子变压器电磁暂态详细模型存在矩阵维数高、仿真步长小、速度慢的问题。基于半隐式延迟解耦电磁暂态仿真方法,该文将其应用于级联H桥型电力电子变压器的电磁暂态快速仿真研究中,提出一种解耦电路简单、导纳矩阵恒定、易于并行、仿真效率高的解耦和快速仿真方法。该文首先从状态方程出发,利用矩阵分裂和延迟技术,建立双有源桥的半隐式延迟解耦模型;然后给出外端口及级联H桥采用不同串、并联组合时的等值解耦电路,实现了各变换级以及不同模块间的细粒度解耦,给出了计算流程,并分析了方法的特点。最后,通过算例验证了该文方法的准确性和有效性。

一种用于电磁暂态仿真的两电平电压源型换流器解耦模型

由于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)电磁暂态详细模型导纳矩阵时变,因此对含大规模新能源场站的大电网进行仿真时,仿真效率低下。针对这一问题,该文基于半隐式延迟解耦原理,提出一种解耦电路简单、导纳矩阵恒定、可计及换流器内部特性的解耦模型。首先从VSC换流器的状态方程出发,利用矩阵分裂和延迟技术,分别构建直流侧电容接地VSC换流器和直流侧电容不接地VSC换流器的半步时延模型,实现交直流侧的解耦;然后利用VSC上下桥臂纵向换流互斥导通的特点,简化解耦模型参数计算,从而使得系统导纳矩阵恒定,进一步提高计算速度。算例结果表明了所提方法在保持较高精度的同时提升了计算速度。

光伏发电单元电磁暂态解耦与快速仿真方法

针对光伏发电单元详细模型电磁暂态仿真时速度慢的问题,基于半隐式延迟解耦原理,提出了光伏发电单元的新型解耦模型与并行仿真方法。首先,建立光伏发电单元各设备的状态方程,采用矩阵分裂和延迟技术构建各设备的半步时延解耦模型,实现发电单元内部及不同发电单元之间的解耦与并行计算;其次,根据电压源型换流器(VSC)和Boost电路的工作特点,简化解耦模型参数计算过程,使系统导纳矩阵恒定以提高计算效率;然后,分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程;最后,通过光伏电站的计算实例检验了模型的准确性和计算效率。