MMC DC-DC 变流器仿真 的硬件在环仿真换流器 ，适用于高压直流（HVDC）应用

高压直流（HVDC）电网提高了现有交流电网的灵活性，并为大规模可再生能源并网提供了解决方案。开发此类HVDC电网需要先进的技术。其中一项主要技术是高压直流-直流（HV DC-DC）换流器 。CIGRE工作组WG B4.76分析了直流-直流换流器 在HVDC电网中的作用，评估了其可行性、应用动机及应用场景。 已确定两种换流器拓扑结构——隔离式和非隔离式直流-直流换流器 ——作为基准拓扑。它们基于模块化多电平换流器 (MMCs)。本文探讨了这些换流器 的硬件在环 (HIL)仿真 仿真。利用FPGA和CPU实现的多速率时间步长方法，对这两种拓扑在正常和故障工况下进行了HIL测试。 对这些拓扑结构进行了建模，包括所有子模块的动力学特性及控制信号。该模型支持同一阀门中多种类型的子模块，适用于测试换向器控制及换向器的详细行为。模型采用RTLAB开发。此外，通过基于FPGA板的实时仿真器对这些模型的性能进行了验证。通过将结果与平均模型进行比较，对模型进行了验证。 结果表明，所提方法具有较高的精度，子模块仿真 的时间步长可达亚微秒级。本研究为制造商和运营商提供了利用HIL测试DC-DC转换器控制的解决方案。所提方法也可应用于基于MMC阀的其他DC-DC拓扑结构。