MMC-HVDC输电系统中高频阻抗建模及谐振机理分析

目前对基于模块化多电平换流器的高压直流(modular multilevelconverterbasedhighvoltagedirectcurrent,MMC-HVDC)输电系统的中高频谐振机理尚缺乏系统性的研究，因此，基于分块化阻抗建模方法和谐波阻抗分析法系统地揭示了MMC-HVDC输电系统的中高频谐振机理。首先，基于分块化阻抗建模方法，将MMC-HVDC输电系统进行分块，通过对交直流系统电路及MMC控制系统的分析，分别建立了MMC交、直流侧等效阻抗模型，同时根据线路的分布参数特性建立了输电线路阻抗模型，形成了MMC-HVDC输电系统等效模型；其次，通过研究控制环节和参数对MMC等效阻抗的影响，获得了主要的影响因素；然后将谐振分为有源谐振和无源谐振，从而系统地揭示了MMC-HVDC输电系统的谐振机理；最后，通过仿真验证了所建模型及谐振分析方法的有效性和正确性。分析及仿真结果表明：在中高频段，MMC直流侧系统仅可发生有源谐振，谐振频率主要与直流线路参数有关；MMC交流侧系统可发生无源和有源谐振，无源谐振主要受MMC交流侧阻抗负阻尼特性的影响，而有源谐振与MMC和电网参数均相关。