一种具备直流故障清除能力的新型MMC子模块拓扑

作     者：束洪春 王文韬 江耀曦 邵宗学 王锐 廖孟黎 SHU Hongchun;WANG Wentao;JIANG Yaoxi;SHAO Zongxue;WANG Rui;LIAO Mengli

作者机构：昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      面：75-81页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52037003) 云南省重大科技专项计划(202002AF080001) 

主　　题：MMC 子模块拓扑 直流故障清除能力 均压策略 经济性 

摘      要：当基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电(MMC-HVDC)系统直流线路发生短路故障时,传统半桥子模块存在无法通过闭锁阻断直流故障电流的问题。对此,提出一种具备直流故障清除能力的基于半桥的五电平新型子模块(FLHBSM)拓扑。FLHBSM与传统半桥子模块具有相同的控制结构,并具备了直流故障清除能力。相比其他具备直流故障清除能力的子模块拓扑,FLHBSM减少了开关器件的数量以及换流站占地面积,降低了损耗,且其控制灵活度高,在提高了MMC经济性的同时增强了其运行可靠性。同时,FLHBSM可以较好地兼容适用于半桥子模块的电容均压策略,并可根据实际需要在均压方案中择优。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建了基于FLHBSM的双端±100 kV 21电平MMC-HVDC系统仿真模型,验证了其利用子模块闭锁模式清除直流故障的有效性。