基于数字孪生的MMC半桥子模块模型构建及参数辨识

赵欢欢; 熊炜; 张超; 徐玉韬; 袁旭峰; 罗显东

doi:10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0408

现代电力 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (05) : 1092 -1100. DOI: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0408

基于数字孪生的MMC半桥子模块模型构建及参数辨识

赵欢欢, 熊炜, 张超, 徐玉韬, 袁旭峰, 罗显东

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摘要

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)广泛应用于大功率电机驱动、储能和柔性直流输配电等领域，因此其可靠运行十分重要。数字孪生技术将物理实体设备实时状态信息精准映射到数字孪生模型上，能实现设备状态可视化。该文提出一种基于数字孪生技术的MMC半桥子模块模型构建方法。在子模块运行原理和重要部件失效原理的基础上，构建MMC子模块数字孪生体，包括子模块等效简化模型和模拟MMC运行的全桥转换器电路。采用改进粒子群优化算法对孪生模型参数进行在线辨识，通过虚实交互反馈实时感知子模块运行状态。在此基础上，搭建MMC半桥子模块的非侵入式数字孪生体仿真平台，通过仿真验证该方法的有效性。仿真结果表明：物理和数字孪生模型之间的误差小于0.1%，参数辨识的误差小于1%。