Modular Multilevel Converter

换流器

模块化多电平

(MMC)

全球模块化多电平换流器(MMC)测试领域的领航者

相较于传统的电压源换流器,模块化多电平换流器(MMC)系统在直流输电、微电网或可再生能源应用等方面展现出诸多优势。MMC具备独特的拓扑结构,可实现丰富多样的新功能,也对控制器的复杂性提出了更高的要求,需要采用精密的控制器来应对更严苛的控制需求。

OPAL-RT的硬件在环(HIL)平台支持测试并验证新型模块化多电平换流器(MMC)复杂控制系统。经过二十多年的发展,OPAL-RT已成为该领域的主要实时解决方案提供商。OPAL-RT凭借先进的快速控制原型技术,助力工程师开发和测试全新的MMC控制算法。同时,我们提供实验室级别的MMC测试平台,持续推动技术解决方案的优化升级。





OPAL-RT的HIL MMC 解决方案

OPAL-RT的模块化多电平换流器(MMC)解决方案包含一个用于电网网络部分的实时仿真器。与实时仿真器连接后,可根据所需的子模块数量,添加多个专门用于连接 MMC 控制器的 I/O 扩展箱。

了解专为MMC控制设计的仿真器。







OPAL-RT HIL MMC 测试解决方案可用于

  • 极控与保护(PCP)功能;
  • 阀座控制器(VBC)功能;
  • 控制器之间的通信接口;
  • 不同 MMC 控制器之间的协调;
  • 评估 MMC 系统与大规模电力系统之间的相互作用。

MMC 可选方案支持三种子模块(SM)拓扑结构:半桥、全桥和双钳位。



独特的MMC实时仿真功能

用户可利用RT-XSG软件编辑通过Simulink设计的FPGA MMC模型。为了达到功能和速度方面的更高标准,FPGA MMC模型一直在不断演化,目前它的功能包括:






在标准V707 FPGA中支持的MMC规格1000核x 6个阀x 4个变电站
连接电网模型(CPU)的典型时间步长25 μs
MMC模型(FPGA)的典型时间步长 250 ns
可实现的最小时间步长(FPGA)100 ns
子模块类型半桥、全桥、双钳位、T 型、阀内子模块混合型、定制型
功能特性和支持的故障类型死区时间、电容差异、调试模式各类故障,包括子模块接地、阀门电感接地和不同阀门的子模块之间的故障

交钥匙MMC测试台OP1200:用于RCP开发与实验室研究

OP1200支持在实际硬件上对新型电力电子换流器进行快速控制原型开发 (RCP),简化了创新型高压直流(HVDC)换流器拓扑结构的研究流程,让研究人员可以有更多时间专注于HVDC 传输和分布式能源互联等应用领域。



MMC仿真系统推荐

在面向模块化多电平换流器(MMC)应用领域,OPAL-RT 创新地推出了 eMEGASIMHYPERSIM 两款仿真系统。eMEGASIM 支持与 Simulink 和 SimPowerSystems 协同工作,适合多用途 MMC 应用。HYPERSIM 可为高压直流并网实时应用提供专用图形工具。这两款系统均集成了FPGA MMC 模型,紧跟MMC发展趋势、协同赋能。







测试MMC控制的理想系统

在法国-西班牙电网互联项目中,法国电网公司(RTE)利用HYPERSIM成功进行了控制系统功能测试,进而确保了系统平稳运行。

“借助与OPAL-RT合作开发的测试台,我们得以在调试前对技术难题进行了充分的拆解和分析。最终在实验室环境下,圆满完成了对INELFE项目模拟副本的调试工作,为项目后续推进奠定了坚实基础。”—— Sébastien Dennetière, RTE


用户案例

南瑞电气(NR Electric)在舟山多端MMC-HVDC项目中使用RT-LAB实时仿真器对控制与保护系统进行测试。

Download PDF


伦敦帝国理工学院利用快速控制原型技术实现新型换流器拓扑结构以及高压直流电网控制技术的开发。

Download PDF


中国南方电网(CSG)利用OPAL-RT实时仿真器和基于FPGA的MMC仿真器构建并模拟了全球首个基于MMC的三端高压直流系统。

Download PDF


相关资料