徐攀腾 朱 博 喻文翔 宋述波 李建勋 樊友平

(1. 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 广州 510500；2. 武汉大学电气与自动化学院 武汉 430072)

1 引言

基于电压源型换流器的柔性直流输电(Voltage source converter based high voltage direct current transmmission, VSC-HVDC)具有有功/无功解耦控制、无换相失败等方面的优势，能够弥补传统直流输电的部分缺陷。模块化多电平电压源型换流器(Modular multilevel converter, MMC)是VSC 拓扑结构中的一种，具有很好的发展前景[1-4]。受全控功率半导体器件容量的限制，在相当一段时间内VSC-HVDC 还不能满足远距离大容量电力输送的要求[5]。因此，由技术较为成熟的电网换相换流器(Line commutated converter, LCC)与电压源型换流器构成的混合直流电网成为未来直流网络的一种新的表现形式[6-8]。由于混合直流电网同时具备电网换相换流器和电压源型换流器的优势，受到工程和学术界的广泛关注，为分析和研究服务的直流电网建模仿真技术也成为了研究的热点[9-11]。

传统的电力系统仿真模型和工具并不能满足直流电网应用的需要[12]。文献[13-14]提出LCC-MMC两端混联直流输电系统，搭建数学模型，设计控制策略。文献[15]基于基尔霍夫定律分割系统导纳阵，提出超大规模MMC 电磁暂态提速模型。文献[16-17]基于状态矩阵节点法，采用CPU 和FPGA并行计算技术，实现MMC 的实时和超实时仿真。这些研究主要集中在电磁暂态领域，在日趋于电力电子化的电力系统背景下，大量开关器件的使用极大地限制了电磁暂态仿真的速度和规模。目前而言，电磁暂态仿真并不适合用于大规模交直流电力系统的暂态稳定分析与计算[10]。……