CN114336757A - 模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电力系统分析与控制技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法。其中，该方法包括：获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。采用上述方案的本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型针对多场景下的模块化多电平换流器柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

Description

模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法

技术领域

本申请涉及电力系统分析与控制技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的发展，模块化多电平换流器在电力系统中的应用越来越广泛，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术得到快速发展。然而，模块化多电平换流器所引起的系统稳定性问题也愈发突出，在基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统中发生了多起宽频振荡事件，造成严重的电力事故。

目前，阻抗分析法在柔直系统高频振荡问题的稳定性分析中得到了广泛的应用。然而，模块化多电平换流器阻抗模型构建的研究常沿用传统两电平电压源型换流器的模型构建方法，基于该模型构建方法获得的模块化多电平换流器的阻抗模型无法针对柔直系统宽频振荡进行准确的稳定性分析。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法，以解决沿用传统两电平电压源型换流器的模型构建方法获得的模块化多电平换流器的阻抗模型无法针对柔直系统宽频振荡进行准确的稳定性分析的技术问题。

本申请的第二个目的在于提出一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法，包括：

获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，以完成对模块化多电平换流器的稳定性分析，根据所述多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述电路参数包括：换流变压器一次绕组绕组自感、换流变压器二次绕组绕组自感、换流变压器两绕组间的互感、桥臂电阻、桥臂电抗、桥臂子模块电容的容值、桥臂子模块数目。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制参数包括：调制比、采样延迟、控制环节延迟时间、电磁暂态仿真软件的仿真步长、派克反变换环节的相角补偿、锁相环环节的传递函数、有功外环控制PI环节的传递函数、无功外环控制PI环节的传递函数、正序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数、正序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数、负序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数、负序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数、电流内环控制中的解耦系数、消除异序基波分量环节的传递函数、仿真步长延时环节的传递函数、变压器网侧电压的基准值、变压器阀侧电流的基准值、换流器的额定容量。

可选地，在本申请的一个实施例中，稳态运行参数包括：直流侧稳态电压、直流侧稳态电流、稳态下变压器网侧基波电压的幅值、换流变压器网侧电流基波相量、换流变压器阀侧电流基波相量、稳态下正序电流内环的dq轴电压参考值、参考电压的基波相量、参考电压基波分量的幅值、二倍频负序环流的相量。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述三维传递函数矩阵包括：模块化多电平换流器交直流端口外特性的三维传递函数矩阵、模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵、正序电流内环控制的三维传递函数矩阵、负序电流内环控制的三维传递函数矩阵、包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵、换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵包括模块化多电平换流器环流动态的三维传递函数矩阵。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵，包括：

获取所述模块化多电平换流器的控制模式；

根据所述控制模式修正所述正序电流内环控制的三维传递函数矩阵中节点电压矩阵的矩阵参数和节点电流矩阵的矩阵参数。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模式包括：有功控制、无功控制、直流电压控制和交流电压控制。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，包括：

根据所述三维传递函数矩阵确定电压谐波扰动分量的系数矩阵和电流谐波分量的系数矩阵；

根据所述电压谐波扰动分量的系数矩阵和所述电流谐波分量的系数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型。

综上，本申请第一方面实施例提出的方法，通过获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据所述多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型针对多场景下的柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置，包括：

参数获取模块，用于获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

矩阵确定模块，用于根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

模型确定模块，用于根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵。

综上，本申请第二方面实施例提出的装置，通过参数获取模块获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；三维矩阵确定模块根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；多频矩阵确定模块根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵，根据所述多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型针对多场景下的模块化多电平换流器柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例所提供的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的模块化多电平换流器并网系统的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

根据一些实施例，模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)阻抗模型构建的研究沿用传统两电平电压源型换流器的模型构建方法时，没有考虑模块化多电平换流器特有的内部桥臂动态，同时在模型构建时也没有考虑各类延时的影响。另一方面，柔直系统本身是一种交-直-交变换系统，目前的阻抗模型通常认为直流侧恒定，仅建立从交流侧看进去的阻抗模型；这忽视了直流侧动态以及另一侧换流器及交流系统的动态，无法考虑另一侧交流系统或直流系统对于自身阻抗特性的影响，难以用于多场景下的柔直系统稳定性分析。

易于理解的是，当前模块化多电平换流器的阻抗模型在柔直系统宽频振荡的稳定性分析方面还存在着一定的缺陷与不足。为了更准确地研究柔直系统宽频振荡的稳定性，需要考虑交流侧的频率耦合效应以及交直流端口之间的耦合关系、MMC内部桥臂动态以及各类延时的影响。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

图1为本申请实施例所提供的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法的流程图。

如图1所示，本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法，包括以下步骤：

步骤110，获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

步骤120，根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

步骤130，根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。

根据一些实施例，模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型在物理意义上相当于一种阻抗或导纳模型，在形式上是一种包含自阻抗(导纳)和互阻抗(导纳)的三维矩阵。

在一些实施例中，阻抗形式的多频耦合传递函数矩阵模型和导纳形式的多频耦合传递函数矩阵模型互为逆矩阵，通过对阻抗模型求逆即可得到导纳模型，具体根据下式对阻抗模型求逆：

Y＝Z^-1

其中，Z表示阻抗形式的多频耦合传递函数矩阵模型即阻抗模型，Y表示导纳形式的多频耦合传递函数矩阵模型即导纳模型。

在本申请实施例中，电路参数包括：换流变压器一次绕组绕组自感L₁₁、换流变压器二次绕组绕组自感L₂₂、换流变压器两绕组间的互感L₁₂、桥臂电阻R₀、桥臂电抗L₀、桥臂子模块电容的容值C₀、桥臂子模块数目N。

在本申请实施例中，控制参数包括：调制比K_PWM、采样延迟T₁、控制环节延迟时间T₂、电磁暂态仿真软件的仿真步长T_d、派克反变换环节的相角补偿Pha、锁相环环节的传递函数G_PLL、有功外环控制PI环节的传递函数G_PI1、无功外环控制PI环节的传递函数G_PI2、正序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数G_PI4、正序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数G_PI5、负序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数G_PI6、负序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数G_PI7、电流内环控制中的解耦系数ωL、消除异序基波分量环节的传递函数G_PN、仿真步长延时环节的传递函数G_dT、变压器网侧电压的基准值V_base、变压器阀侧电流的基准值I_base、换流器的额定容量S_base。

在本申请实施例中，稳态运行参数包括：直流侧稳态电压V_dc0、直流侧稳态电流I_dc0、稳态下变压器网侧基波电压的幅值V₁、换流变压器网侧电流基波相量I₁、换流变压器阀侧电流基波相量I′₁、稳态下正序电流内环的dq轴电压参考值

参考电压的基波相量

参考电压基波分量的幅值

二倍频负序环流的相量I_cir。

根据一些实施例，稳态运行参数指的是模块化多电平换流器并网系统运行到稳定状态后，测量到的稳态时的相关电气量和控制量

在本申请实施例中，三维传递函数矩阵包括：模块化多电平换流器交直流端口外特性的三维传递函数矩阵、模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵、正序电流内环控制的三维传递函数矩阵、负序电流内环控制的三维传递函数矩阵、包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵、换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵。

根据一些实施例，模块化多电平换流器并网系统包括直流端、换流器及其控制策略、换流变压器以及交流电网，如图2所示。模块化多电平换流器的控制策略采用典型的双环控制策略，内环采用正负序电流内环控制，外环控制包括有功控制、无功控制、直流电压控制、交流电压控制等不同控制模式。

在一些实施例中，当模块化多电平换流器的控制策略为定有功功率和定无功功率模式时，得到的三维传递函数矩阵如下：

根据下式确定模块化多电平换流器交直流端口外特性的三维传递函数矩阵：

其中，

为模块化多电平换流器交直流端口外特性的三维传递函数矩阵；s_p＝jω_p，j为虚数单位，ω_p为谐波频率f_p下的角频率；s_p2＝jω_p2，ω_p2为耦合频率f_p2下的角频率。

在一些实施例中，根据下式确定换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵：

其中，

为换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵；s₁＝jω₁，ω₁为基波角频率。

在一些实施例中，根据下式确定模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵：

其中，

为模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵；

其中，根据下式确定

中各矩阵元素的值：

其中，

其中，

其中，

其中，根据下式确定

中各矩阵元素的值：

其中，

在一些实施例中，根据下式确定包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵：

其中，

为包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵。

在一些实施例中，根据下式确定正序电流内环控制的三维传递函数矩阵：

其中，

为正序电流内环控制的三维传递函数矩阵。

其中，

其中，T＝T₁-T_d，T₁为采样延时，

在一些实施例中，根据下式确定负序电流内环控制的三维传递函数矩阵：

其中，

为负序电流内环控制的三维传递函数矩阵。

其中，

在本申请实施例中，模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵包括模块化多电平换流器环流动态的三维传递函数矩阵。

在本申请实施例中，根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵，包括：

获取模块化多电平换流器的控制模式；

根据控制模式修正正序电流内环控制的三维传递函数矩阵中节点电压矩阵的矩阵参数和节点电流矩阵的矩阵参数。

在本申请实施例中，控制模式包括：有功控制、无功控制、直流电压控制和交流电压控制。

在一些实施例中，若模块化多电平换流器外环采用定直流电压、定交流电压控制模式，所得到阻抗模型的形式与定有功功率和无功功率模式下一致，只需修正正序电流内环控制的三维传递函数矩阵中节点电压矩阵

和节点电流矩阵

这两个矩阵的矩阵元素即可，无需再重新推导整个控制环节的正序电流内环控制的三维传递函数矩阵，不会增加本申请所提出的方法的复杂度。

易于理解的是，本申请实施例所提出的方法所得到的多频耦合传递函数矩阵模型同样适用于外环采用直流电压和交流电压控制的情况。

在本申请实施例中，根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，包括：

根据三维传递函数矩阵确定电压谐波扰动分量的系数矩阵和电流谐波分量的系数矩阵；

根据电压谐波扰动分量的系数矩阵和电流谐波分量的系数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型。

根据一些实施例，鉴于阻抗模型和导纳模型之间的转换关系，对阻抗形式的多频耦合传递函数矩阵模型进行分析，其中，导纳模型可由阻抗模型计算得到。根据下式确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型：

其中，矩阵Z中Z₁₁、Z₂₂、Z₃₃为自阻抗，Z₁₁、Z₂₂分别为交流侧两个耦合频率下的阻抗，Z₃₃为直流谐波频率下的阻抗，其余矩阵元素为互阻抗即交流侧不同频率之间或交、直流之间的阻抗；V_p、V_p2分别为交流侧两个频率耦合的谐波电压扰动分量，频率耦合代表两个谐波电压的频率之和为2倍工频，即f_p+f_p2＝2f₁，f₁是基波分量的频率；ΔV_dc为直流侧的谐波电压扰动分量，根据功率守恒原则可得ΔV_dc的频率应为f_p-f₁；I_p和I_p2分别为交流侧两个频率耦合的谐波电流分量，ΔI_dc为直流侧的谐波电流分量；上标“*”表示取共轭。

在一些实施例中，模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型可以进一步写为：

其中，T为电压谐波扰动分量的系数矩阵，A为电流谐波分量的系数矩阵。

其中，电压谐波扰动分量的系数矩阵和电流谐波分量的系数矩阵的表达式为：

其中，

为MMC交直流端口外特性的三维传递函数矩阵；

表示MMC内部桥臂动态的三维传递函数矩阵；

表示正序电流内环控制的三维传递函数矩阵；

表示负序电流内环控制的三维传递函数矩阵；

表示包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵；

表示换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵。

在一些实施例中，根据三维传递函数矩阵得到的模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型是关于谐波频率的表达式。随着谐波频率的变化，即可得到宽频范围下模块化多电平换流器的多频耦合传递函数矩阵模型。

综上，本申请实施例提出的方法，通过获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型考虑了交流侧的频率耦合效应以及交直流端口之间的耦合关系，并且考虑了MMC内部桥臂动态和各类延时的影响，对于多场景下的柔直系统宽频振荡稳定的稳定性分析有重要意义，针对多场景下的模块化多电平换流器柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置。

图3为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置的结构示意图。

如图3所示，一种模块化多电平换流器的多频耦合传递函数矩阵模型构建装置，装置300包括：

参数获取模块310，用于获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

矩阵确定模块320，用于根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

模型确定模块330，用于根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。

综上，本申请实施例提出的装置，通过参数获取模块获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；三维矩阵确定模块根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；多频矩阵确定模块根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型针对多场景下的模块化多电平换流器柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：

获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据所述多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电路参数包括：换流变压器一次绕组绕组自感、换流变压器二次绕组绕组自感、换流变压器两绕组间的互感、桥臂电阻、桥臂电抗、桥臂子模块电容的容值、桥臂子模块数目。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制参数包括：调制比、采样延迟、控制环节延迟时间、电磁暂态仿真软件的仿真步长、派克反变换环节的相角补偿、锁相环环节的传递函数、有功外环控制PI环节的传递函数、无功外环控制PI环节的传递函数、正序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数、正序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数、负序电流内环控制中d轴PI环节的传递函数、负序电流内环控制中q轴PI环节的传递函数、电流内环控制中的解耦系数、消除异序基波分量环节的传递函数、仿真步长延时环节的传递函数、变压器网侧电压的基准值、变压器阀侧电流的基准值、换流器的额定容量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，稳态运行参数包括：直流侧稳态电压、直流侧稳态电流、稳态下变压器网侧基波电压的幅值、换流变压器网侧电流基波相量、换流变压器阀侧电流基波相量、稳态下正序电流内环的dq轴电压参考值、参考电压的基波相量、参考电压基波分量的幅值、二倍频负序环流的相量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维传递函数矩阵包括：模块化多电平换流器交直流端口外特性的三维传递函数矩阵、模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵、正序电流内环控制的三维传递函数矩阵、负序电流内环控制的三维传递函数矩阵、包含控制器延时的调制环节的三维传递函数矩阵、换流变压器阀侧电气量与网侧电气量关系的三维传递函数矩阵。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器内部桥臂动态的三维传递函数矩阵包括模块化多电平换流器环流动态的三维传递函数矩阵。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵，包括：

获取所述模块化多电平换流器的控制模式；

根据所述控制模式修正所述正序电流内环控制的三维传递函数矩阵中节点电压矩阵的矩阵参数和节点电流矩阵的矩阵参数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制模式包括：有功控制、无功控制、直流电压控制和交流电压控制。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，包括：

根据所述三维传递函数矩阵确定电压谐波扰动分量的系数矩阵和电流谐波分量的系数矩阵；

根据所述电压谐波扰动分量的系数矩阵和所述电流谐波分量的系数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型。

10.一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；

矩阵确定模块，用于根据所述电路参数、所述控制参数以及所述稳态运行参数确定所述模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；

模型确定模块，用于根据所述三维传递函数矩阵确定所述模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据所述多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。

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