模块化多电平变流器及其控制系统
描述
模块化多电平换流器（MMC）是一种新型的电压变换电路，它通过将多个子模块级联，叠加输出高电压。具有输出谐波少、模块化程度高等特点，因而在电力系统中具有广泛的应用前景。
本算例由国际大电网组织MMC工作组提供的双端MMC直流输电测试系统简化而来，默认为77电平640kV双端MMC-HVDC系统。用户可根据需要修改电平数（10-101）及系统电压、功率参数。为保证仿真速度，本模型中的半桥子模块(SM)采用戴维南等值的快速仿真模型，与详细电磁暂态仿真模型具有相同的精度，但计算效率大幅度提高。
模型介绍
MMC-HVDC系统分为整流侧（送端）与逆变侧（受端）两部分，两侧的电路拓扑及控制基本一致，仅存在微小差异。每侧的控制系统包括：标幺值换算、电流电压测量、电流电压坐标变换、瞬时功率计算、功率控制(整流侧为直流电压-无功功率控制，逆变侧为有功-无功功率控制)、环流抑制以及调制和排序算法多个模块。用户可在参数方案处更改拓扑和运行参数，实现不同的仿真组合及分析验证，拓扑图如下所示。
仿真
根据电平数和最大开关频率选择合适的仿真步长（电平数在101以下，采用最近电平调制时，建议采用10μs或20μs），对MMC-HVDC系统进行电磁暂态仿真。若希望得到更精确的开关过程波形，可采用更小的仿真步长进行仿真。
仿真1：逆变侧功率控制暂态响应
在运行标签页的参数方案列表中，可设定逆变侧控制的有功给定及无功给定，可设定整流侧控制的直流电压给定及无功给定。仿真默认逆变侧有功给定为-0.9p.u.，无功给定为0p.u.，整流侧电压给定1p.u.，无功给定0p.u.。系统预置0.8s后有功给定变为-0.5，1.4s后无功给定变为0.3。点击启动任务，即可得到仿真结果。可以发现，逆变侧的有/无功功率、整流侧无功以及直流电压在参考变化时可快速调整至设定值。
仿真2：环流抑制对比
环流抑制是MMC控制的关键环节之一，在运行标签页的参数方案列表中，选择整流侧环流抑制的选项为否，即禁用整流侧的环流抑制。点击启动任务，即可得到仿真结果。可以发现，逆变侧环流峰峰值远小于整流侧，环流抑制效果明显。
仿真3：不同电平数/模块数仿真
在运行标签页的参数方案列表中，分别改变SM模块数的值为76和100，对应的输出电平数为77和101。分别启动仿真，得到如下图所示的仿真结果，可以发现模块电容电压的值分别为8.42kV(640/76)、6.4kV(640/100)，且电容电压均衡效果明显。
