基于H橋的電力電子裝置高效電磁暫態(tài)仿真建模.pdf

1、因?yàn)槲覈?guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期存在著有功、無功平衡、電壓損耗、電力傳輸容量及系統(tǒng)穩(wěn)定性等問題，所以智能電網(wǎng)的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，其中最熱門的領(lǐng)域柔性交流輸電系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用至電力系統(tǒng)中。柔性交流輸電系統(tǒng)的代表技術(shù)大多為高電壓、大容量的電力電子裝置，在對(duì)這些裝置進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)時(shí)通常采用的是離線電磁暫態(tài)仿真技術(shù)。然而這些高電壓、大功率裝置包含了較多的H橋、電力電子器件，對(duì)其進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真時(shí)通常存在效率低下、時(shí)間漫長(zhǎng)的現(xiàn)象，給研究

2、人員和學(xué)者帶來了極大的不便。因此有必要對(duì)造成這一現(xiàn)象的原因以及解決辦法進(jìn)行研究。
　　本文分析了造成電磁暫態(tài)仿真效率低下的原因以及大部分柔性交流輸電系統(tǒng)裝置的特點(diǎn)，開展了基于H橋的電力電子裝置的電磁暫態(tài)高效建模工作。本文基于電磁暫態(tài)仿真的基本原理以及戴維南等效定理，建立了H橋的戴維南等效模型，并且在PSCAD中進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明了H橋的戴維南模型具有較高的精度?；贖橋的戴維南模型，本文分別建立了具有級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器

3、以及具有級(jí)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電子電力變壓器的戴維南模型。理論分析表明戴維南模型能夠顯著降低網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、分割大型網(wǎng)絡(luò)為小型子網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到降低仿真計(jì)算量的目的。在PSCAD中將戴維南模型和詳細(xì)模型在不同工況以及和步長(zhǎng)之下進(jìn)行了仿真，同時(shí)還引入了鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器的節(jié)點(diǎn)拆分模型進(jìn)行對(duì)比。仿真結(jié)果表明本文所提出的戴維南模型的各波形同詳細(xì)模型基本重合，具有較高的仿真精度。此外戴維南模型還能夠顯著降低仿真時(shí)間，加速效果要優(yōu)于節(jié)點(diǎn)拆分模型，并且隨著級(jí)聯(lián)數(shù)目