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适用于多种子模块拓扑的储能型模块化多电平变换器通用高效仿真模型
General and Efficient Simulation Model for Energy Storage-Embedded MMC with Adaptability to Multiple Submodule Topologies
Qionghai Zhu · Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Ping Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
为解决含储能模块化多电平换流器（ES - MMC）仿真规模大以及传统高性能模型通用性差的问题，本文提出了一种通用高效仿真模型（GEM），并在此基础上开发了一种改进的平均值模型（AVM）。GEM和改进的AVM均基于桥臂等效原理构建，不同之处在于GEM考虑了每个子模块，而AVM可视为单个子模块的倍数。在ES - MMC的仿真研究中，GEM和改进的AVM在显著缩短仿真时间的同时，能够保持较高的精度。此外，在涉及ES - MMC闭锁的仿真场景中，这两种模型也表现良好。在案例研究部分，通过与详细开关模型的...
解读: 该ES-MMC通用仿真模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化多电平拓扑是大容量储能系统的核心技术方向，该模型通过等效电路重构和状态变量降维，可显著提升阳光电源在产品设计阶段的仿真效率，缩短研发周期。其对多种子模块拓扑的兼容性，可支持阳光电源灵活评估...
经济高效的混合型换流器用于大规模远海风电传输
Cost-Efficient Hybrid Converter for Large-Scale Offshore Wind Power Transmission
Huichen Gan · Huangqing Xiao · Ying Huang · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
随着海上风电场规模和距离的增大，亟需更经济可靠的换流技术用于远海风电高压直流输电系统。本文提出一种基于二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联的混合型换流器拓扑。相比DRU与MMC站级并联方案，该方案省去DRU侧工频变压器，且避免谐波流经剩余换流变压器，同时降低子模块电容需求，有利于降低成本。建立了混合换流器的数学模型，分析其工作原理与谐波传递特性，并提出有功功率协调控制与谐波抑制策略。基于PSCAD/EMTDC对1000 MW海上风电并网系统的仿真验证了方案的有效性，进一步的...
解读: 该混合型换流器技术对阳光电源的大功率储能和海上风电产品具有重要参考价值。DRU与MMC并联的创新拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流接口设计,有助于降低系统成本和提升可靠性。其谐波抑制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能。该方案省去工频变压器的设计思路,对简化阳光电源储能系统的拓扑结...
集成低压储能的电网支撑型高压直流输电系统
Grid-Supporting HVDC System With Low-Voltage Energy Storage for Renewables Integration
Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Qionghai Zhu · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
可再生能源的大规模接入推动了对远距离大容量输电与电网互联的需求。为此，本文提出一种以模块化多电平换流器（MMC）为核心、部分子模块集成低压储能的电网支撑型HVDC系统（MMC-PLVES）。储能型子模块集成于集装箱阀体，非储能子模块安装于底座支撑阀塔，实现了结构分离。文中分析了系统拓扑结构，建立了数学模型，并提出了电网支撑与直流故障穿越控制策略及参数设计方法。基于PSCAD/EMTDC搭建改进的两区域Kundur系统验证了所提拓扑与控制策略的可行性。结果表明，该系统适用于不同短路比（SCR）的电...
解读: 该MMC-PLVES技术对阳光电源PowerTitan储能系统与ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的模块化分离式安装方案（储能子模块集装箱化、非储能子模块阀塔化）可直接应用于大型储能系统集成设计，有效解决当前1500V储能系统体积与散热难题。电网支撑控制策略与直流故障穿越技术可增强阳光电源...