半桥型MMC直流侧故障限流组合控制策略

作     者：魏兴杰 张英敏 刘坤 李保宏 WEI Xingjie;ZHANG Yingmin;LIU Kun;LI Baohong

作者机构：四川大学电气工程学院四川成都610065 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      面：209-217页

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：国家电网有限公司总部科技项目(5100-202199274A-0-0-00) 中央引导地方科技发展专项项目(2021ZYD0042) 

主　　题：半桥型模块化多电平换流器(MMC) 直流电网 直流故障 故障电流计算 限流环节 组合控制 

摘      要：基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网在直流短路故障时电流峰值较高且上升速度极快,严重时会造成MMC闭锁从而导致系统大面积停运。为在短时间内限制故障电流对系统的影响,文中提出一种对半桥型MMC适用的故障限流组合控制策略,利用MMC自身的高度可控性,无须外加限流装置,即可达到故障限流效果,并降低对直流断路器的技术需求。首先,文中阐述了限流组合控制策略中2种不同的限流环节及其基本原理。其次,分别分析2种限流环节对直流故障电流、交流电流以及桥臂电流的影响,推导限流组合控制下的直流故障电流计算式。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建半桥型MMC四端直流电网模型进行仿真分析,结果表明所述限流组合控制策略能够有效限制直流故障电流,减小故障点近端换流器的功率和电压波动,降低交流电流和桥臂电流的过流峰值。