多端柔性直流输电动态模拟实验系统
常规直流输电技术（LCC-HVDC）不但需要交流电网支撑，且稳定性易被破坏、功率送出受限，无法有效解决新能源外送与消纳问题。柔性直流输电技术是有效解决大规模新能源外送与消纳的技术手段之一。为满教学和科研实验需求，华中科技大学动模实验室联合格瑞美科技（武汉）有限公司（Grid Mind）研制出两/多端柔性直流输电动态模拟实验系统。
两端柔性直流动态模拟系统示意图
两端柔性直流动态模拟系统多时空保护、监测软件（功能可定制）
1.系统特点
Ø 可见：物理量透明化、主接线可视化，通过上位机软件显示双端MMC-HVDC系统详细拓扑结构，关键节点电压、电流、功率实时波形等。
Ø 可知：MMC-HVDC、MMC运行状态，各个开关（接触器、断路器、继电器）状态可知。
Ø 可控：通过PC机控制系统运行方式、输送功率大小与方向、电压电流指令等。
Ø 可互动：通过PC中的上位机调节PI参数，功率指令值，电压电流指令值等物理量。数据实时存储，便于后续实验数据分析。
Ø 一机多能：通过软件自由定义MMC子模块拓扑结构，满足半桥MMC-HVDC、混合型MMC-HVDC、全桥型MMC-HVDC动模实验需求。
Ø 扩展性强：可灵活扩展至多端柔直系统。
2.核心优势
Ø 具备完全自主知识产权、行业领先的高性能MMC控制技术，可无闭锁穿越交、直流故障，系国内外极少数真实具备此功能的柔直动模实验系统。
Ø 高性能软硬件保护，不怕短路，可任意开展各种交、直流短路故障实验。
Ø “软件定义硬件”设计理念，可通过软件自由定义MMC拓扑结构。
Ø 基于模型的设计与开发理念，一键生成核心控制算法代码，极大减小开发周期与准入门槛。
Ø 可模拟广西柳北站、广东龙门站（昆柳龙工程）的部分运行特性。
Ø 完善与高度专业的售后技术支持，可为客户进行二次开发提供深度技术支持。
3.关键设备
模块化多电平换流器（MMC）
子模块可重构的21电平MMC
4. MMC产品特点
Ø 不怕短路，可任意开展各种金属性交、直流短路故障实验；
Ø “桌面化”设计，采用3.5U标准机箱，小体积实现21电平输出；
Ø “软件定义硬件”设计理念，全桥/半桥子模块可自由重构（0%~100%全桥子模块）；
Ø 双ARM+FPGA控制器架构，适合运行各种复杂算法；
Ø 100us控制周期，上、下行链路低延迟，可满足高性能算法运行需要；
Ø 外部接口丰富，并提供外部通信接口；
Ø 完善的监控、录波系统，便于科研人员导出实验数据进行深度分析与处理；
Ø 严格的强、弱电隔离设计，为科研人员提供安全实验条件。
Ø 开源上层控制程序，适合二次开发，便于科研人员进行算法验证；
Ø 支持定制开发，包括但不限于拓扑结构、系统参数、控制算法定制开发
5. MMC产品参数
主要参数（参数可定制） |
额定容量 |
2500VA |
额定交流电压 |
200V |
额定直流电压 |
400V |
桥臂功率模块数 |
20个全/半桥模块(全桥或半桥可任意配置) |
系统功能 |
工作模式 |
定直流电压/定功率/定交流电压 |
预充电 |
直流侧或交流侧均可 |
控制方法 |
就地控制/远程控制 |
保护功能 |
交、直流过、欠压保护、过流保护 |
具备 |
过温保护 |
具备 |
显示与接口 |
显示 |
7寸LCD触摸屏 |
控制接口 |
RS-485或光纤接口 |
录波接口 |
100Mbps以太网（选配） |
数字/模拟输入/输出接口 |
8通道 |
线路模拟屏柜与并网屏（选配）
线路模拟和并网柜主要提供双端组网设备的交直流物理连接端口，并提供交直流线路阻抗模拟以及故障模拟等功能。
6. 系统清单
分类 |
内容 |
数量 |
整流站MMC |
MMC功率变换系统及其监控系统 |
1台 |
逆变站MMC |
MMC功率变换系统及其监控系统 |
1台 |
直流线路模拟器（选配） |
线路模拟屏柜及并网屏柜 |
1套 |
监控系统 |
监控桌及附件 |
1套 |
SCADA服务器 |
1台 |
资料包 |
机柜电气图纸、控制算法源代码 |
1套 |
配套仿真模型 |
1套 |
教学资料（课件、实验指导书） |
1套 |
（注：最终配置以实际交付为准，在标准产品基础上还可定制开发或联合开发）
部分案例
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