基于谐波传递矩阵的MMC换流站频率耦合特性建模与分析

模块化多电平换流器(MMC)应用于柔性直流输电系统可有效降低输出谐波和开关损耗，同时也带来突出的系统稳定性问题。阻抗稳定性分析方法可用来分析MMC系统运行时产生的稳定问题。现有文献建立的MMC阻抗模型均为正序阻抗和负序阻抗相互解耦的序阻抗模型，并通过单入单出的阻抗稳定判据分析系统稳定性。然而，MMC在低频段呈现较为显著的频率耦合特性，此时正负序阻抗不再解耦，仍使用单入单出的稳定判据无法精确判定系统稳定性。文中通过分析扰动分量与稳态谐波的交互作用，研究了MMC频率耦合产生机理，进一步采用谐波传递矩阵建立了定交流电压控制下MMC频率耦合模型，并分析了频率耦合特性的主要影响因素和对稳定性的影响。最后，基于MATLAB/Simulink搭建的仿真系统结果验证了所建立频率耦合模型精度和系统稳定性分析结果的正确性