
与电池储能系统(BESS)集成的模块化多电平换流器 (MMCs)不仅能够高效利用风能和光伏等可再生能源,还能提高高压直流系统的可靠性和可扩展性。本文针对集成BESS的MMC,提出了一种用于电磁暂态(EMT)分析的解耦详细等效模型(D-DEM)仿真 。 所提出的模型能够准确描述变流器在解阻塞和阻塞模式下的动态特性。为了高效利用现有硬件资源,采用了多速率仿真 技术,以仿真 MMC子系统采用不同的时间步长。此外,还提出了开关插值技术,以准确补偿MMC多阀的市场活动 。 为了进一步加速MMC的EMT仿真 ,实现了一种混合并行计算EMT求解器,同时利用中央处理器和图形处理器(CPU-GPU)。通过使用Simulink/Simscape Electrical工具箱并采用1 µs时间步长,针对详细模型(DM)验证了所提出的D-DEM的准确性。 对于每条支路包含400个子模块的MMC,仅采用CPU实现时,所提出的D-DEM在仿真 效率方面比传统DEM模型快2.81倍。此外,所提出的混合CPU-GPU求解器比仅采用CPU的顺序实现快79倍。