集成排序网络的模块化多电平换流器实时仿真模型

为实现模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的实时仿真,提出一种基于电力系统实时数字仿真器(real time digital simulation,RTDS)的高效MMC实时仿真模型,并应用现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)开发实现.模型使用流水线技术进行MMC桥臂阀组的等值计算,采用双调排序网络实现电容电压快速均压控制,避免大量子模块电容电压和触发控制信号的实时吞吐.基于此模型搭建单端201电平仿真系统,与PSCAD/EMTDC模型进行了仿真对比测试,并对比分析不同流水线个数和电平数下FPGA资源占用情况和时间性能.结果表明,该模型具备较高的集成度和仿真精度,使用单个ML605开发板即可实现高达501电平单端MMC的实时仿真,适用于构建大规模MMC直流电网实时仿真平台.