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第50卷第23期电力系统保护与控制Vol.50No.23
2022年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec.1,2022
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.220136
基于模态划分的分布式储能型MMC时域解析模型
鋆
汪晋安，王鑫，许建中
(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)
摘要：分布式储能型模块化多电平换流器系统电气量谐波含量高、波动大，影响储能电池使用寿命，甚至危害系
统安全稳定运行。为直观反映系统运行规律、分析影响电容电压和电池电流波动因素，建立了一种基于模态划分
的分布式储能型模块化多电平换流器时域解析模型。将开关函数、平均值法和元件伏安特性相结合，耦合子模块
不同工作状态和模式，列写并推导时域解析表达式。通过分析显函数的时域解析表达式，反映子模块内部电气量
的波动特征和影响因素。最后，理论计算和PSCAD/EMTDC中的仿真结果对比表明，所提出的基于模态划分的分
布式储能型模块化多电平换流器时域解析模型具有较高的计算精度。此外还验证了电容电压和电池电流波动大小
与电容容值、储能电感值、环流幅值相位角、电池充放电功率、调制比等参数的关系。
关键词：分布式储能型MMC；模态划分；开关函数；平均值法；时域解析模型
Atime-domainanalyticalmodelofMMC-DESbasedonmodaldivision
WANGJinan,WANGJunxin,XUJianzhong
(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources
(NorthChinaElectricPowerUniversity),Beijing102206,China)
Abstract:Thehighharmoniccontentandfluctuationofelectricalparametersofamodularmultilevelconverter-
capacitorvoltageandbatterycurrent,atime-domainanalyticalmodelofMMC-DESbasedonmodaldivisionis
writeandderivetheanalyticalexpressioninthetimedomainbycouplingdifferentworkingstatesandmodesof
calculationandsimulationobtainedfromPSCAD/EMTDCshowthattheproposedmathematicalmodelofMMC-DES
hasanacceptablecalculationaccuracy,andverifiestherelationshipbetweenthefluctuationofcapacitorvoltageand
batterycharge/dischargepower,modulationratioandotherparameters.
ThisworkissupportedbytheBeijingMunicipalNaturalScienceFoundation(No..
Keywords:MMC-DES;modaldivision;switchingfunction;
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