CN117787174B - 一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模与应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模与应用方法，涉及多电平电力电子变换器的技术领域。首先，建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程；然后，将所述状态方程进行对称分量分解，得到序分量时域状态方程；其次，基于所述序分量时域状态方程，建立复数形式的序动态相量方程；最后，将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型。通过本发明公开的方法，有效减小状态空间模型建模的难度，构建的状态空间模型可重复的同时，减小了状态空间模型的复杂度，从而极大的减小状态空间模型建模的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及多电平电力电子变换器的技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模与应用方法。
背景技术
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)技术是柔性直流输电工程的主流技术路线，具有模块化程度高、输出电平高、输出谐波低、扩展性好、开关频率低、损耗低、输出波形平滑和品质高等优点。该技术的出现推动了柔性直流输电技术的发展，由于其优异的特点，已逐步从高压大容量柔性直流输电领域扩展到直流配电网、牵引供电系统等领域。
目前，国内外学者对MMC的研究主要集中在全桥式子模块拓扑和半桥式子模块拓扑。由于半桥式子模块采用的全控型可关断器件少，成本低，因此基于半桥子模块的模块化多电平换流器已成为高压直流输电的主流拓扑。
如图1所示，当前基于半桥子模块的模块化多电平换流器由6个桥臂组成，每个桥臂包含N个串联的子模块SM和1个电感Larm。同相上、下两个桥臂组成1个相单元。现有研究在dq同步旋转坐标系下为MMC设计了正序电流矢量控制，负序电流抑制控制和循环电流抑制控制，控制系统调节上、下桥臂中投入的子模块的数目，使得MMC在直流侧输出直流电压udc，在交流侧输出交流电压uv。
电力电子设备在电力系统各环节的广泛使用使得电网持续性轻微不平衡成为常态。为反映交流不平衡工况下MMC的内部谐波动态和外在运行特性，并为控制器参数的协调优化设计提供参考，有必要建立MMC在交流不对称工况下的数学模型。
MMC的数学模型是一个时变、非线性、多频率、且多输入多输出的复杂系统，基于经典控制理论的传统小信号建模方法难以直接应用于MMC。基于现代控制理论的状态空间方法，能够有效针对多个状态变量及状态变量间的耦合关系建模，近年来科研人员将状态空间理论与Park变换方法相结合，已经能够针对MMC本体建立高精度模型。但是这个建模的过程十分复杂，尤其是交流不对称工况下的建模，建模难度大的同时，构建的模型几乎不可重复，从而导致建模工作量大。
发明内容
为了解决现有模块化多电平技术中，存在状态空间模型建模难度大、构建的模型几乎不可重复及构建的模型形式较为复杂的问题，本发明提出一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模与应用方法，有效减小状态空间模型建模的难度，构建的状态空间模型可重复的同时，减小了状态空间模型的复杂度，从而极大减小了状态空间模型建模的工作量。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法，包括以下步骤：
建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程；
将所述状态方程进行对称分量分解，得到序分量时域状态方程；
基于所述序分量时域状态方程，建立复数形式的序动态相量方程；
将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型。
在上述技术方案中，考虑状态空间模型建模难度大、构建的模型几乎不可重复及构建的模型形式较为复杂的问题，建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程，然后将所述状态方程进行对称分量分解，根据对称分量分解后得到的序分量时域状态方程建立复数形式的序动态相量方程，最后将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型，有效减小状态空间模型建模的难度，构建的状态空间模型可重复的同时，减小了状态空间模型的复杂度，从而极大的减小状态空间模型建模的工作量。
建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程的表达式为：
icir(τ)＝(ip-in)(τ)/2；
其中，us表示交流系统电压，iv表示交流系统注入模块化多电平换流器的交流电流；Rs表示交流系统的等效电阻，Ls表示交流系统的电感；KT、RT和LT分别表示联结变压器的变比、等效电阻和电感；Rarm和Larm分别表示模块化多电平换流器桥臂等效电阻和电感；Rtot＝Rarm/2+(RT+Rs)/KT 2，Ltot＝Larm/2+(LT+Ls)/KT 2；Carm是桥臂等值电容，Carm＝CSM/N，N是桥臂含有的子模块数目，CSM是单个子模块的电容；upM和unM分别表示上、下桥臂子模块总电容电压；mp和mn为上、下桥臂的调制信号；up和un分别表示上、下桥臂电压；ip和in分别表示上、下桥臂电流；icir表示桥臂循环电流；udc表示模块化多电平换流器输出的直流电压。
将交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程转换为三相形式，并进行瞬时对称分量分解，得到序分量时域状态方程，表达式为：
dx(τ)/dτ＝A(τ)·x(τ)+b(τ)；
其中，x(τ)为状态向量，A(τ)为状态矩阵，b(τ)为输入向量。
在上述技术方案中，将交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程转换为三相形式，并进行瞬时对称分量分解，可以简化问题的求解过程，提高求解的效率。
建立复数形式的序动态相量方程的过程为：
分析交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量含有的频率成分，并选取各变量对应的序动态相量，选取的序动态相量包括：直流、二倍频：基频：直流、基频、二倍频：基频、二倍频：直流：
其中，上述各式中的上标表示正、负、零序，下标表示阶数；
基于选取的交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量对应的序动态相量，采用序动态相量的微分、共轭和乘法特性，建立复数形式的序动态相量方程，表达式为：
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数，-表示共轭，ω表示角频率。
采用的序动态相量的微分特性的表达式为：
采用的序动态相量的共轭特性的表达式为：
采用的序动态相量的乘法特性的表达式为：
其中，x+-0(τ)表示正、负、零序时域信号，表示x+-0(τ)对应的第k阶正、负、零序动态相量，-表示共轭，在应用中常简写为
将复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部分开，过程满足：
将0阶动态相量进行实部和虚部划分：的实部和虚部分别为和
将正序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和其中，和为icir +(τ)中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将负序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和其中，和为icir -(τ)中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将零序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和
根据复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部，将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到的交流不对称工况下模块化多电平换流器状态空间模型的表达式为：
dxr(t)/dt＝Ar(t)·xr(t)+Br(t)；
其中，xr(t)表示实数形式的状态向量，Ar(t)表示实数形式的状态矩阵，Br(t)表示实数形式的输入向量。
在上述技术方案中，建立复数形式的序动态相量方程的过程中，分析交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量含有的频率成分，并选取各变量对应的序动态相量，为动态相量模型的建立打下基础，采用的序动态相量的微分、共轭和乘法特性，能够大大减小模块化多电平换流器状态空间模型推导的复杂度，并降低所建立的状态空间模型的复杂度。
一种模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法，包括以下步骤：
构建模块化多电平换流器系统；
利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应。
利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应的过程为：
利用梯形法求解交流不对称工况下模块化多电平换流器的状态方程，得到动态相量的动态响应
其中，表示时域信号对应的第k阶动态相量。
根据动态相量的动态响应得到原始三相时域信号xabc(τ)的动态，表达式满足：
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数；S表示对称分量变换矩阵，a＝ej2π3表示旋转因子；表示Park变换定向信号的相位角；k表示谐波次数；ω表示角频率；Re表示取相量的实部；xabc(τ)表示xa(τ)、xb(τ)、xc(τ)的缩写；表示 的缩写。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提出一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模与应用方法，考虑状态空间模型建模难度大、构建的模型几乎不可重复及构建的模型形式较为复杂的问题，建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程，然后将所述状态方程进行对称分量分解，根据对称分量分解后得到的序分量时域状态方程建立复数形式的序动态相量方程，最后将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型，有效减小状态空间模型建模的难度，构建的状态空间模型可重复的同时，减小了状态空间模型的复杂度，从而极大的减小状态空间模型建模的工作量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的模块化多电平换流器的结构框图；
图2为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的模块化多电平换流器系统结构框图；
图5为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的A相交流电压仿真图；
图6为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的A相交流电流仿真图；
图7为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的直流电压仿真图；
图8为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的有功功率仿真图；
图9为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的无功功率仿真图；
图10为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的A相上桥臂电压仿真图；
图11为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的A相下桥臂电压仿真图；
图12为本申请实施例提供的模块化多电平换流器状态空间模型的A相循环电流仿真图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一：
本实施例提供一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法，参见图2，包括以下步骤：
S1：建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程；
S2：将所述状态方程进行对称分量分解，得到序分量时域状态方程；
S3：基于所述序分量时域状态方程，建立复数形式的序动态相量方程；
S4：将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型。
参见图1，在步骤S1中，建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程的表达式为：
icir(τ)＝(ip-in)(τ)/2；
其中，us表示交流系统电压，iv表示交流系统注入模块化多电平换流器的交流电流；Rs表示交流系统的等效电阻，Ls表示交流系统的电感；KT、RT和LT分别表示联结变压器的变比、等效电阻和电感；Rarm和Larm分别表示模块化多电平换流器桥臂等效电阻和电感；Rtot＝Rarm/2+(RT+Rs)/KT 2，Ltot＝Larm/2+(LT+Ls)/KT 2；Carm是桥臂等值电容，Carm＝CSM/N，N是桥臂含有的子模块数目，CSM是单个子模块的电容；upM和unM分别表示上、下桥臂子模块总电容电压；mp和mn为上、下桥臂的调制信号；up和un分别表示上、下桥臂电压；ip和in分别表示上、下桥臂电流；icir表示桥臂循环电流；udc表示模块化多电平换流器输出的直流电压。
在步骤S2中，将交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程转换为三相形式，并进行瞬时对称分量分解，得到序分量时域状态方程，表达式为：
dx(τ)/dτ＝A(τ)·x(τ)+b(τ)；
其中，x(τ)为状态向量，A(τ)为状态矩阵，b(τ)为输入向量；
b＝[0 0 -udc 0/(2Larm) us +/(KTLtot) us -/(KTLtot) us 0/(KTLtot) 0 0 0 0 0 0]T(τ)；
其中，上述各式中的上标表示正、负、零序。
可以理解的，将交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程转换为三相形式，并进行瞬时对称分量分解，可以简化问题的求解过程，提高求解的效率。
本实施例中，考虑状态空间模型建模难度大、构建的模型几乎不可重复及构建的模型形式较为复杂的问题，建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程，然后将所述状态方程进行对称分量分解，根据对称分量分解后得到的序分量时域状态方程建立复数形式的序动态相量方程，最后将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型，有效减小状态空间模型建模的难度，构建的状态空间模型可重复的同时，减小了状态空间模型的复杂度，从而极大的减小状态空间模型建模的工作量。
实施例二：
本实施例针对实施例一中的步骤S3至步骤S4作进一步说明，具体如下：
步骤S3所述的建立复数形式的序动态相量方程的过程为：
分析交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量含有的频率成分，并选取各变量对应的序动态相量，选取的序动态相量包括：直流、二倍频：基频：直流、基频、二倍频：基频、二倍频：直流：
示例性的，时域变量含有的主要频率成分及其对应的动态相量如下表1所示。
表1时域变量主要频率成分及其对应的动态相量
其中，上述各式中的上标表示正、负、零序，下标表示阶数；模块化多电平换流器上、下桥臂电压存在耦合关系，因此upM(τ)和unM(τ)对应的序动态相量是一组相关的量，状态变量unM(τ)对应的序动态相量可由upM(τ)对应的序动态相量替代，无需单独列写方程。
基于选取的交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量对应的序动态相量，采用序动态相量的微分、共轭和乘法特性，建立复数形式的序动态相量方程，共18阶，表达式为：
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数，-表示共轭，ω表示角频率。
采用的序动态相量的微分特性的表达式为：
采用的序动态相量的共轭特性的表达式为：
采用的序动态相量的乘法特性的表达式为：
其中，x+-0(τ)表示正、负、零序时域信号，表示x+-0(τ)对应的第k阶正、负、零序动态相量，-表示共轭，在应用中常简写为
将复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部分开，过程满足：
将0阶动态相量进行实部和虚部划分：的实部和虚部分别为和
将正序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和其中，和为icir +(τ)中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将负序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和其中，和为icir -(τ)中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将零序动态相量进行实部和虚部划分： 的实部和虚部分别为和
在步骤S4中，根据复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部，将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到的交流不对称工况下模块化多电平换流器状态空间模型的表达式为：
dxr(t)/dt＝Ar(t)·xr(t)+Br(t)；
其中，xr(t)表示实数形式的状态向量，Ar(t)表示实数形式的状态矩阵，Br(t)表示实数形式的输入向量。
示例性的，将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，并删除状态矩阵和输入变量中状态变量 对应的行与列(因为得到28阶实数形式的序动态相量方程。
dxr(t)/dt＝Ar(t)·xr(t)+Br(t)；
Ar为28阶方阵，将其划分为3×3共9个子块，则每个子块的具体形式如下：
A21＝O4×9；
其中，xr(t)表示实数形式的状态向量，Ar(t)表示实数形式的状态矩阵，Br(t)表示实数形式的输入向量。
本实施例中，建立复数形式的序动态相量方程的过程中，分析交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量含有的频率成分，并选取各变量对应的序动态相量，为动态相量模型的建立打下基础，采用的序动态相量的微分、共轭和乘法特性，能够大大减小模块化多电平换流器状态空间模型推导的复杂度，并降低所建立的状态空间模型的复杂度；
此外，本发明推导的复形式状态矩阵有117个非零元素，在被变换成实数形式之后，非零元素的数目为236，现有类似模型中，状态矩阵中有292个非零元素，本发明模型在形式上更简洁，状态矩阵的非零元素减少了约20％。
实施例三：
本实施例提供一种模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法，参见图3及图4，包括以下步骤：
构建模块化多电平换流器系统；
利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应。
利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应的过程为：
利用梯形法求解交流不对称工况下模块化多电平换流器的状态方程，得到动态相量的动态响应
其中，表示时域信号对应的第k阶动态相量。
根据动态相量的动态响应得到原始三相时域信号xabc(τ)的动态，表达式满足：
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数；S表示对称分量变换矩阵，a＝ej2π/3表示旋转因子；表示Park变换定向信号的相位角；k表示谐波次数；ω表示角频率；Re表示取相量的实部；xabc(τ)表示xa(τ)、xb(τ)、xc(τ)的缩写；表示 的缩写。
在一些实施例中，利用模块化多电平换流器状态空间动态相量(dynamic phasor,DP)模型(即构建的模块化多电平换流器状态空间模型)和现有的电磁暂态模型(electromagnetic transient,EMT)对模块化多电平换流器系统进行测试，模块化多电平换流器系统中，整流侧为等效直流电流源；逆变器侧为模块化多电平换流器，模块化多电平换流器控制系统采用双环控制结构：外环采用直流电压和无功功率控制；内环采用正序电流跟踪控制、负序电流抑制控制和循环电流抑制控制。
模块化多电平换流器的参数如下表2所示：
表2模块化多电平换流器参数
在t＝4.0s时，交流系统A相发生持续0.3s、幅度为30％的电压跌落。图5至图12显示了交流电压us、交流电流iv、直流电压udc、模块化多电平换流器注入交流系统的有功功率P和无功功率Q、上桥臂总电容电压upM、下桥臂总电容电压unM以及循环电流icir的模拟曲线的比较。可以看出，状态空间模型和电磁暂态模型的仿真结果吻合良好(即图中的实线EMT和点虚线DP重合)，表明了本发明给出的状态空间模型的正确性。状态空间模型和电磁暂态模型的计算步长分别为100μs和1μs，仿真时间分别为18.25s和357.45s。
显然，状态空间模型显著提升了仿真效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程；
将所述状态方程进行对称分量分解，得到序分量时域状态方程；
基于所述序分量时域状态方程，建立复数形式的序动态相量方程；
将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到交流不对称工况下的模块化多电平换流器状态空间模型；
建立交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程的表达式为：
；
；
其中，u s表示交流系统电压，i v表示交流系统注入模块化多电平换流器的交流电流；R s表示交流系统的等效电阻，L s表示交流系统的电感；K T、R T和L T分别表示联结变压器的变比、等效电阻和电感；R arm和L arm分别表示模块化多电平换流器桥臂等效电阻和电感；R tot=R arm/2+(R T+R s)/K T 2，L tot=L arm/2+(L T+L s)/K T 2；C arm是桥臂等值电容，C arm=C SM/N，N是桥臂含有的子模块数目，C SM是单个子模块的电容；u pM和u nM分别表示上、下桥臂子模块总电容电压；m p和m n为上、下桥臂的调制信号；u p和u n分别表示上、下桥臂电压；i p和i n分别表示上、下桥臂电流；i cir表示桥臂循环电流；u dc表示模块化多电平换流器输出的直流电压；
建立复数形式的序动态相量方程的过程为：
分析交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量含有的频率成分，并选取各变量对应的序动态相量，选取的序动态相量包括：直流、二倍频：，；基频：；直流、基频、二倍频：，，；基频、二倍频：，；直流：；
其中，上述各式中的上标表示正、负、零序，下标表示阶数；
基于选取的交流不对称工况下序分量时域状态方程各变量对应的序动态相量，采用序动态相量的微分、共轭和乘法特性，建立复数形式的序动态相量方程，表达式为：
；
；
；
；
；
；
；
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数，¯表示共轭，ω表示角频率；
将复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部分开，过程满足：
将0阶动态相量进行实部和虚部划分：，的实部和虚部分别为和；
将正序动态相量进行实部和虚部划分：，的实部和虚部分别为；其中，为中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将负序动态相量进行实部和虚部划分：，的实部和虚部分别为和；其中，为中二倍频分量经Park变换得到的d轴和q轴分量；
将零序动态相量进行实部和虚部划分：，的实部和虚部分别为和；
根据复数形式的序动态相量方程中所有的动态相量的实部与虚部，将复数形式的序动态相量方程转换为实数形式的序动态相量方程，得到的交流不对称工况下模块化多电平换流器状态空间模型的表达式为：
；
其中，表示实数形式的状态向量，表示实数形式的状态矩阵，表示实数形式的输入向量。
2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法，其特征在于，将交流对称情形下模块化多电平换流器在时域中的状态方程转换为三相形式，并进行瞬时对称分量分解，得到序分量时域状态方程，表达式为：
；
其中，为状态向量，为状态矩阵，为输入向量。
3.根据权利要求2所述的模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法，其特征在于，采用的序动态相量的微分特性的表达式为：
；
采用的序动态相量的共轭特性的表达式为：
；
采用的序动态相量的乘法特性的表达式为：
；
其中，表示正、负、零序时域信号，表示对应的第k阶正、负、零序动态相量，¯ 表示共轭，在应用中常简写为。
4.一种模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建模块化多电平换流器系统；
利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应；
其中，所述模块化多电平换流器状态空间模型是基于权利要求1-3任一项所述的模块化多电平换流器状态空间模型的建模方法构建的。
5.根据权利要求4所述的模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法，其特征在于，利用模块化多电平换流器状态空间模型计算交流不对称工况下模块化多电平换流器的暂态响应的过程为：
利用梯形法求解交流不对称工况下模块化多电平换流器的状态方程，得到动态相量的动态响应；
其中，表示时域信号对应的第k阶动态相量。
6.根据权利要求5所述的模块化多电平换流器状态空间模型的应用方法，其特征在于，根据动态相量的动态响应 ，得到原始三相时域信号的动态，表达式满足：
；
其中，上述各式中的上标表示正序、负序和零序，下标表示阶数；S表示对称分量变换矩阵，表示旋转因子；表示Park变换定向信号的相位角；k表示谐波次数；ω表示角频率；Re表示取相量的实部；表示、、的缩写；表示、、的缩写。
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