← 返回
超级电容储能型MMC多工况电磁暂态等值建模方法
Electromagnetic Transient Equivalent Modeling of Super Capacitor Energy Storage Based MMC under Multiple Operating Conditions
| 作者 | 付乐融 · 冯谟可 · 许建中 |
| 期刊 | 电力系统自动化 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 49 卷 第 8 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 功率模块 多电平 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模块化多电平换流器 储能 电磁暂态等值模型 戴维南等值 闭锁 超级电容 付乐融 冯谟可 许建中 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems |
版本:
超级电容储能型模块化多电平换流器（SESS-MMC）融合了MMC与超级电容的优势，适用于大规模新能源外送。针对其子模块结构复杂、运行工况多样导致的仿真效率低问题，提出一种适用于稳态、闭锁启动及直流故障闭锁等多种工况的电磁暂态等值模型。通过分析子模块拓扑与运行模态，结合开关组二值电阻模型与梯形积分离散化方法建立伴随电路；基于EMTDC平台解算逻辑，提出戴维南等值流程，实现子模块与桥臂的等效简化；进一步构建闭锁工况等值电路并集成至整体模型。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，所提等值模型在保证精度的同时显著提升了计算效率。
超级电容储能型模块化多电平换流器(SESS-MMC)结合了模块化多电平换流器(MMC)与超级电容储能系统的优势,可应用于新能源大规模送出领域,但由于SESS-MMC子模块结构更为复杂、运行方式更为多样,为提高其仿真效率,提出一种适用于稳态、闭锁启动、直流故障闭锁等多类型暂态、稳态工况的SESS-MMC等值模型.首先,对SESS-MMC的子模块拓扑及运行模态进行分析,利用开关组的二值电阻模型以及梯形积分离散化方法,获取单个子模块的伴随电路.然后,提出适配EMTDC仿真平台解算逻辑的戴维南等值流程,实现子模块与桥臂的等值简化,获得整体等值电路.进一步分析闭锁工况下的运行模态,构建出闭锁等值电路,并集成至整体等值电路中,最终得到SESS-MMC的多工况电磁暂态等值模型.在PSCAD/EMTDC中通过仿真验证了所建立的等值模型具有良好的仿真精度和仿真效率.
S
SunView 深度解读
该SESS-MMC电磁暂态等值建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。超级电容与MMC的融合方案可为阳光电源储能产品提供快速功率响应能力，适用于新能源并网场景的电压支撑和频率调节。所提多工况等值模型能显著提升直流故障闭锁等复杂工况的仿真效率，可直接应用于ST储能变流器的控制策略优化和故障穿越能力验证。该建模方法对阳光电源三电平拓扑功率模块的电磁暂态分析、iSolarCloud平台的数字孪生仿真以及构网型GFM控制策略的快速验证具有技术借鉴意义，有助于缩短产品研发周期并提升系统可靠性。