Half-Bridge MMC

Реализуйте полумост модульный многоуровневый конвертер

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Силовая электроника

Описание

Блок Half-Bridge MMC реализует полумост модульный многоуровневый конвертер. Конвертер состоит из нескольких подключенных последовательно модулей степени. Каждый модуль степени состоит из одного полумоста и одного конденсатора на стороне DC.

Можно выбрать из четырех типов модели:

  • При переключении устройств — конвертер моделируется с парами IGBT/diode. Многоуровневый генератор PWM производит импульсы увольнения (0/1 сигналы), которые инициировали переключение в конвертер.

  • При переключении функции — конвертер основан на модели функции переключения. Модель использует два источника напряжения и два диода на стороне AC и два текущих источника на стороне DC.

    Конвертером управляют путем увольнения импульсов, произведенных генератором PWM (0/1 сигналы) или путем увольнения импульсов, усредненных за установленный период (усреднение PWM: сигналы от 0 до 1). Оба режима работы производят гармоники, обычно сгенерированные PWM-управляемым конвертером, и также правильно симулируют операцию исправления и время гашения. Этот тип модели подходит для симуляции в реальном времени.

  • Средняя модель, которой (Uref-управляют) — конвертер, моделируется с помощью переключающейся модели функции, которой непосредственно управляют ссылочные сигналы напряжения. Генератор PWM не требуется. Эта модель обеспечивает самые быстрые симуляции.

  • Совокупная модель — конвертер моделируется с помощью модели функции переключения, где только один эквивалентный модуль используется, чтобы представлять все модули. Эта совокупная модель представляет динамику системы управления, гармоники конвертера и обращающиеся текущие явления. Однако, потому что один виртуальный конденсатор представляет все конденсаторы одной руки, модель принимает, что сбалансированы конденсаторные напряжения всех модулей степени. В результате конденсаторная балансирующая напряжение схема не может быть симулирована. Совокупная модель запускается намного быстрее, чем подробная модель, которая использовала бы два переключающихся устройства и один конденсатор для каждого отдельного модуля степени одной руки. Эта совокупная модель также подходит для симуляции в реальном времени.

Параметры

Model type

Задайте тип модели, чтобы использовать:

  • Switching devices (значение по умолчанию)

  • Switching function

  • Average model (Uref-controlled)

  • Aggregate model

Number of power modules

Задайте количество подключенных последовательно модулей степени, которые находятся в конвертере. Значением по умолчанию является 1.

Capacitor value (F)

Задайте емкость, в фарадах, конденсаторов, соединенных на стороне DC каждого модуля степени. Можно задать одно значение, которое устанавливает все емкости на то же значение, или задайте вектор, содержащий различные значения емкости для каждого модуля степени. Значением по умолчанию является 10e-3.

Capacitor initial voltage (V)

Задайте конденсаторное начальное напряжение, в вольтах, конденсаторов, соединенных на стороне DC каждого модуля степени. Можно задать одно значение, которое устанавливает все конденсаторное начальное напряжение на то же значение, или задайте вектор, содержащий различное начальное напряжение для каждого модуля степени. Значением по умолчанию является 1000.

Device on-state resistance (Ohms)

Внутреннее сопротивление переключающихся устройств, в Омах. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching devices. Значением по умолчанию является 1e-3.

Snubber resistance (Ohms)

Сопротивление демпфера, в Омах. Чтобы устранить демпферы, установите сопротивление демпфера inf. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching devices. Значением по умолчанию является 1e6.

Snubber capacitance (F)

Емкость демпфера, в фарадах. Чтобы устранить демпферы, установите емкость демпфера на 0. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching devices. Значением по умолчанию является inf.

Diode on-state resistance (Ohms)

Внутреннее сопротивление диодов, в Омах. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching function, Average model (Uref-controlled), или Aggregate model. Значением по умолчанию является 1e-3.

Diode snubber resistance (Ohms)

Сопротивление демпфера, в Омах. Чтобы устранить демпферы, установите сопротивление демпфера inf. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching function, Average model (Uref-controlled), или Aggregate model. Значением по умолчанию является 1e6.

Diode snubber capacitance (F)

Емкость демпфера в фарадах. Чтобы устранить демпферы, установите емкость демпфера на 0. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching function, Average model (Uref-controlled), или Aggregate model. Значением по умолчанию является inf.

Diode forward voltage (V)

Передайте напряжение, в вольтах, через диод, когда это проведет. Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching function, Average model (Uref-controlled), или Aggregate model. Значением по умолчанию является 1e-3.

Sample time (s)

Задайте шаг расчета блока. Чтобы реализовать непрерывный блок, установите на 0.

Этот параметр доступен только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching function, Average model (Uref-controlled), или Aggregate model. Значением по умолчанию является 10e-6.

Вводы и выводы

g

Векторизованный сигнал пропускания, который управляет конвертером. Сигнал пропускания содержит импульсы увольнения, чтобы управлять двумя переключателями в каждом модуле степени в конвертере (удвойте импульсы Number of power modules). Этот порт отображается только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Switching devices или Switching function.

Uref

Векторизованное ссылочное напряжение сигнализирует, что управляет конвертером. Векторизованный сигнал содержит одно ссылочное напряжение для каждого модуля степени в конвертере. Этот порт отображается только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Average model (Uref-controlled).

N

Векторизованный сигнал двух элементов [N_on, N_blk]. N_on представляет количество модулей степени в состоянии ON и N_blk количество модулей степени в блокированном состоянии.

Количество модулей степени в блокированном состоянии обычно обнуляется для номинальной работы конвертера. Количество модулей степени в состоянии ON получено путем подведения итогов всех импульсов, которые инициировали верхние устройства переключения (Q1), которые находятся в состоянии ON.

N_blk должен быть равен 0 если конвертер разблокирован и равен количеству модулей степени, если блокировано. Затем что касается модели Average, не возможно блокировать отдельный модуль.

Этот порт отображается только, когда вы устанавливаете параметр Model type на Aggregate model.

BL

Можно блокировать все импульсы увольнения к конвертеру путем применения скалярного значения сигналов 1 в BL входной параметр. Не возможно блокировать отдельный модуль. Когда входным сигналом является 1, все модули в MMC блокируются.

1

Выведите терминал 1 конвертера.

2

Выведите терминал 2 конвертера.

m

Сигнал измерения, содержащий напряжение конденсаторов, соединенных на стороне DC каждого модуля степени. Если вы устанавливаете параметр Model type на Aggregate model, измерение имеет только один элемент, который дает среднее значение всех конденсаторов.

Смотрите также

| |

Темы

Введенный в R2017b

Документация Simscape Electrical
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте