一种可实现双向故障闭锁的双极Y型模块化多电平直流变换器

作     者：马文忠 王晓康 王玉生 郭江浩 焦丽鑫 金琼婷 张景顺 MA Wenzhong;WANG Xiaokang;WANG Yusheng;GUO Jianghao;JIAO Lixin;JIN Qiongting;ZHANG Jingshun

作者机构：中国石油大学(华东)新能源学院山东省青岛市266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京市海淀区100083 日照阳光合源电力工程有限公司设计分公司山东省日照市276800 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第5期

页      面：2122-2132,I0095,I0096-I0100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] 

主　　题：模块化多电平DC/DC变换器 直流电网 桥臂能量平衡 双向直流功率传输 双向直流故障闭锁 

摘      要：直流电网互联通常采用隔离型高压大功率直流变换器,但其存在体积大、成本高及传输效率较低等问题。该文提出一种双极Y型模块化多电平DC/DC变换器,其避免使用中间变压器,实现直流功率双向传输,并且可以有效闭锁双向直流故障。首先分析了变换器拓扑结构及故障闭锁工作原理,并根据桥臂内电势等效原理建立了数学模型。基于变换器臂间、相间能量平衡约束,在闭环控制的基础上引入桥臂电流补偿控制,提升变换器暂态性能。最后,在Matlab/Simulink搭建了采用模块化多电平DC/DC变换器(modularmultilevelDC/DCconverter,DC-MMC)的直流输电系统仿真模型,通过对端口电流、桥臂电流及桥臂电容电压等动态指标的分析,验证了所提DC-MMC双向功率传输控制及双向故障闭锁能力的可行性和有效性。