模块化多电平变流器

元件定义

模块化多电平变流器（Modular Multilevel Converter,MMC）由于具有电压、容量等级易于拓展、谐波含量低、开关频率和运行损耗小等优点，成为目前高压大容量柔性直流输电（Voltage Sourced Converter based High Voltage Direct Current, VSC-HVDC）换流站的主流选择。

模块化多电平变流器，实现交直流转换，其原理示意图如下：

P_{c} = P_{dc} + P_{loss}

P_{loss} = a_{c}I_{c}^{2} + b_{c}I_{p} + c_{c}

式中： $P_c$ 为MMC功率， $P_{dc}$ 为MMC直流侧有功功率， $P_{loss}$ 为MMC转换损失功率。 $I_c$ 为MMC电流， $a_c,b_c,c_c$ 为MMC系数，可以通过实际工况参数曲线拟合得到。

元件说明

属性

CloudPSS 元件包含统一的属性选项，其配置方法详见参数卡页面。

引脚

交流接口和直流接口，可以在引脚处填写相同的字符使得两个元件相连。

参数

设备参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
生产厂商	`manufacturer`		生产厂商	文本	生产厂商
设备型号	`equipType`		设备型号	文本	设备型号
额定电压	`BaseVoltage`	$\mathrm{kV}$	额定电压	实数	额定电压
采购成本	`PurchaseCost`	万元/台	采购成本	实数	设备采购成本
固定运维成本	`FixedOMCost`	万元/年	固定运维成本	实数	设备固定运维成本

基础参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
元件名称	`CompName`		元件名称	文本	元件名称
待选设备类型	`DeviceSelection`		从设备库中选择设备类型	选择	选择数据管理模块录入的设备型号，将自动绑定对应设备的厂家、产品型号和额定运行参数

规划参数

参数名	键值 (key)	单位	备注	类型	描述
控制方式	`ControlStyle`		控制方式	选择	模块化多电平变流器MMC运行模式主要有 5 种，控制交流侧PQ、控制交流侧PV，控制交流侧Vθ，控制直流侧V交流侧Q，控制直流侧V交流侧V
交流有功	`ACP`	kW	交流有功	实数	交流有功，仅当控制方式中选择控制“交侧流P”时有效
交流无功	`ACQ`	kW	交流无功	实数	交流无功，仅当控制方式中选择控制“交侧流Q”时有效
交流电压	`ACV`	$\mathrm{kV}$	交流电压	实数	交流电压，仅当控制方式中选择控制“交侧流V”时有效
交流相角	`ACTHETA`	deg	交流相角	实数	交流相角，仅当控制方式中选择控制“交侧流θ”时有效
直流电压	`DCV`	$\mathrm{kV}$	直流电压	实数	直流电压，仅当控制方式中选择控制“直侧流V”时有效

引脚

元件有电接口引脚，用于与其他电设备连接，支持线连接和信号名的连接方式。

引脚的名称、键值、维度、定义描述的详细说明如下表所示。

引脚名	键值 (key)	维度	描述
交流接口	`AC`	1×1	可以在引脚处输入相同的字符使得元件与其他电元件相连
直流接口	`DC`	1×1	可以在引脚处输入相同的字符使得元件与其他电元件相连

常见问题

能否调整 MMC 效率？: 不能，模型内部参数不公开，转换效率不可见也不可修改。
是否支持 MMC 的控制策略？: 不支持，无控制引脚，不能添加控制逻辑，无法实现电压和电流控制等逻辑。
平台 MMC 控制方式有哪些？: 模块化多电平变流器MMC运行模式主要有5种，控制交流侧PQ、控制交流侧PV，控制交流侧Vθ，控制直流侧V交流侧Q，控制直流侧V交流侧V。; MMC电流转换方向由计算结果来确定，即逆变还是整流是根据计算结果中电流(功率)的方向决定，交流侧功率为正，直流侧功率为负，表示吸收直流侧电能，向交流侧传输功率，直变交为逆变。; 对于含有模块化多电平变流器MMC的交直流网络，其仿真计算顺序由MMC的运行模式决定，需要根据各个MMC的运行模式来确定交直流电力系统潮流的计算顺序和方式。注意，错误的MMC运行控制方式可能导致方程不封闭等，使得系统无法求解。
如何选择 MMC 的控制方式？: 常见的运行模式有两种：控制交流侧PQ和控制直流侧V交流侧Q。定交流侧PQ时，整个直流侧用PQ节点代替；定直流侧V交流侧Q时，先计算直流侧的P，再作为PQ节点。; 由于平台直流网络中没有外部电源做平衡节点，控制交流侧Vθ时，MMC为交流侧的平衡节点（平台的交流网络中，外部电源/理想电源/平衡节点/slack bus为Vθ节点），MMC交流侧P由交流网络计算，此时直流侧仍需要另一个MMC转到交流后，另外一个交流系统用外部电源做平衡节点；; 控制交直流VV时，先计算直流侧P，再带入交流网络中，做交流侧PV节点，与控制交流侧PV一致，PV节点一般是无功装置，系统中较少。

元件定义​

元件说明​

属性​

引脚​

参数​

设备参数​

基础参数​

规划参数​

引脚​

常见问题​