具有直流故障自清除能力的改进电容型子模块

作     者：罗雍溢 王渝红 宋瑞华 毕经天 叶葳 闵杨晰 LUO Yongyi;WANG Yuhong;SONG Ruihua;BI Jingtian;YE Wei;MIN Yangxi

作者机构：四川大学电气工程学院成都610065 中国电力科学研究院有限公司北京100192 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2021年第47卷第12期

页      面：4510-4517页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网公司基础前瞻科技项目(含多电力电子装备电力系统宽频振荡稳定分析及量化评估研究)(SGTYHT/18-JS-206) 

主　　题：柔性直流输电 改进电容型子模块 直流故障 自清除能力 经济性 混合MMC 

摘      要：模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在柔性直流输电领域应用广泛,但传统的半桥型子模块(half-bridge sub-module,HBSM)不具备直流侧故障自清除的能力。为此,提出一种具备直流侧故障自清除能力的改进电容型子模块拓扑结构,分析了新型子模块的基本结构及工作原理;根据子模块闭锁后的系统等效电路,阐述了新型子模块的故障阻断机理;为兼具故障自清除与低损耗的特点,给出了新型子模块与HBSM混合的MMC桥臂设计方案;并从器件耐压水平及经济性两个方面,与常见的子模块做详细比较分析;最后在PSCAD/EMTDC中搭建了双端MMC系统对提出的子模块特性进行了仿真验证。仿真结果表明,直流侧故障后的故障电流在子模块闭锁后能迅速清零,验证了所提子模块直流侧故障自清除的有效性。