检索结果-南通市图书馆

基于混合子模块的循环嵌套型模块化多电平换流器特性

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电力系统自动化 2016年第24期40卷 92-97页

作者：王振浩宋金泊韩子娇董鹤楠李扬东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110006

模块化多电平换流器在柔性直流输电领域中已得到广泛的应用。针对传统半桥子模块无法清除直流侧故障的问题,许多具备直流故障阻断功能的新型子模块相继被提出,相比半桥子模块,这些新型子模块增加了额外的阻断器件,从而在电平数较多的情... 详细信息

模块化多电平换流器在柔性直流输电领域中已得到广泛的应用。针对传统半桥子模块无法清除直流侧故障的问题,许多具备直流故障阻断功能的新型子模块相继被提出,相比半桥子模块,这些新型子模块增加了额外的阻断器件,从而在电平数较多的情况下增加了换流器的损耗。而基于循环嵌套机理的模块化多电平换流器(NLMMC)拓扑具有高电平输出能力,结合该拓扑结构特点,提出一种混合子模块结构,应用到NLMMC之后,使该换流器在具有直流侧故障阻断能力的基础上,提高了电平输出能力,从而间接地减少了换流器的损耗。从该拓扑结构的工作原理入手,对该换流器的故障阻断机理和调制策略进行了分析,提出了分层电压平衡控制策略。最后通过PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了仿真模型,对换流器的电平输出能力、损耗特性以及故障阻断能力进行了仿真验证。

关键词：循环嵌套机理混合子模块故障阻断调制策略

基于混合子模块的新型模块化多电平直流融冰装置

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南方电网技术 2015年第11期9卷 36-41页

作者：赵庆明贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵阳550002

在分析电网直流融冰和动态无功补偿功能需求的基础上,提出了桥臂采用半桥子模块和全桥子模块以组成混合子模块多电平换流器的直流融冰装置方案。为了确保直流融冰电压的连续可调,提出了每个桥臂中半桥和全桥子模块数量的具体计算方法,... 详细信息

在分析电网直流融冰和动态无功补偿功能需求的基础上,提出了桥臂采用半桥子模块和全桥子模块以组成混合子模块多电平换流器的直流融冰装置方案。为了确保直流融冰电压的连续可调,提出了每个桥臂中半桥和全桥子模块数量的具体计算方法,该方法与全桥模块化多电平换流器方案相比最多可以节省1/6的开关器件,同时,提出了混合子模块的电容电压平衡控制策略。最后通过PSCAD/EMTDC软件进行了仿真验证,证明了所提拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。

关键词：直流融冰装置模块化多电平换流器混合子模块动态无功补偿

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一种混合子模块柔直换流阀启动方法

电力电子技术 2018年第7期52卷 50-53页

作者：俎立峰胡四全董朝阳樊大帅许继电气股份有限公司河南许昌461000

目前,国内已建和在建的模块化多电平柔性直流输电(HVDC)工程均采用半桥型子模块(HBSM)换流阀技术路线。HBSM换流阀不具备直流故障穿越能力,极大地限制了HVDC技术的应用。国内外学者又相继提出了诸多新型换流器,其中HBSM和全桥子模块(FB... 详细信息

目前,国内已建和在建的模块化多电平柔性直流输电(HVDC)工程均采用半桥型子模块(HBSM)换流阀技术路线。HBSM换流阀不具备直流故障穿越能力,极大地限制了HVDC技术的应用。国内外学者又相继提出了诸多新型换流器,其中HBSM和全桥子模块(FBSM)混合型模块化多电平换流器(MMC)在具备直流故障穿越能力的同时降低了开关器件的数量,成为目前HVDC发展的主要方向。FBSM具备与HBSM不同的充放电特性,因此混合子模块之间的电压均衡控制是传统的排序均压算法无法胜任的。在此提出一种半桥和全桥混合子模块均压控制启动策略,解决了半桥和全桥混合子模块换流阀不同模块之间均压和直流电压突变的问题。

关键词：模块化多电平换流器启动策略混合子模块

子模块混合型MMC-HVDC直流故障穿越控制策略

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中国电机工程学报 2014年第30期34卷 5343-5351页

作者：孔明汤广福贺之渊国网智能电网研究院北京市昌平区102200

半桥和全桥子模块混合型模块化多电平换流器在具备直流故障穿越能力的同时降低了开关器件的数量。介绍其拓扑结构以及子模块数量的确定方法。阐述半桥和全桥子模块阀段自身平机理和调制电压基本分配原则,并结合最近电平逼近调制提出一... 详细信息

半桥和全桥子模块混合型模块化多电平换流器在具备直流故障穿越能力的同时降低了开关器件的数量。介绍其拓扑结构以及子模块数量的确定方法。阐述半桥和全桥子模块阀段自身平机理和调制电压基本分配原则,并结合最近电平逼近调制提出一种半桥和全桥阀段间平衡的控制策略。分析直流故障期间换流器的等效电路,为了减少暂态期间直流故障电流对子模块电容电压平衡的影响,提出一种基于虚拟电阻的优化控制策略。整个故障穿越期间无需闭锁换流器,且还能持续保证交流系统对无功功率的需求。基于PSCAD/EMTDC,搭建两端子模块混合型模块化多电平换流器HVDC仿真模型,针对双极直流短路工况进行仿真分析,验证了所提出的控制策略的有效性。

关键词：模块化多电平换流器高压直流输电混合子模块直流短路故障穿越

基于电容电压波动补偿的混合型模块化多电平变换器

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电力工程技术 2023年第5期42卷 214-223页

作者：孔祥平宾子君张雅倩邓富金张建忠李鹏国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 东南大学电气工程学院江苏南京210096

为了降低模块化多电平变换器的电容体积,文中提出一种基于电容电压波动补偿混合子模块的模块化多电平变换器。首先,介绍所提混合型模块化多电平变换器的系统结构与减小电容体积的机理,同时对混合子模块的投切原则进行详细分析;然后,通... 详细信息

为了降低模块化多电平变换器的电容体积,文中提出一种基于电容电压波动补偿混合子模块的模块化多电平变换器。首先,介绍所提混合型模块化多电平变换器的系统结构与减小电容体积的机理,同时对混合子模块的投切原则进行详细分析;然后,通过分析混合子模块内部不同电容的能量波动,给出所有电容的容值设计方法,并与传统的半桥型模块化多电平变换器进行对比;最后,通过仿真与实验验证了所提方案的有效性。结果表明,文中提出的混合型模块化多电平变换器能够以较低的开关器件成本,大幅度提高电容能量利用率,降低模块化多电平变换器子模块电容的体积,实现系统功率密度的提高。

关键词：模块化多电平变换器混合子模块电容体积电压波动补偿能量利用率能量波动

计及主动冗余的海上直流风电机组并网混合MMC损耗建模与分析

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高电压技术 2021年第8期47卷 2655-2667页

作者：李辉谢翔杰吴优 Alasdair McDonald 杨微重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 思克莱德大学工程学院格拉斯哥G11XW 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司重庆401122

针对仿真计算法难以在设计初期快速评估混合模块化多电平变流器(hybrid modular multilevel converter,HMMC)损耗,而现有解析模型主要针对单一结构子模块(submodule,SM)组成的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)且... 详细信息

针对仿真计算法难以在设计初期快速评估混合模块化多电平变流器(hybrid modular multilevel converter,HMMC)损耗,而现有解析模型主要针对单一结构子模块(submodule,SM)组成的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)且未考虑主动冗余对损耗影响的问题,提出了一种计及主动冗余的损耗解析模型。首先,考虑固定电平(fixed level,FL)与电压均分(voltage sharing,VS)2种主动冗余模式,分析半桥与全桥SM的调制策略;然后根据SM功率器件的导通与开关状态,建立不同冗余模式下HMMC损耗的解析模型;最后,以10 MW、10 kV的海上直流风电机组HMMC为例,通过仿真验证所提损耗模型的有效性,并分析比较不同冗余模式及SM结构对HMMC损耗的影响。结果表明:额定风速下,HMMC总损耗随冗余半桥SM(half-bridge SM,HBSM)或全桥SM(full-bridge SM,FBSM)的增加基本呈线性关系;相比FL模式,VS模式下总损耗随冗余HBSM变化较小,但受冗余FBSM影响较大。研究可为海上直流风电机组并网MMC的损耗计算提供理论依据。

关键词：海上直流风电机组模块化多电平变流器主动冗余混合子模块损耗计算

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MMC-HVDC混合阻断拓扑直流故障抑制

电工技术学报 2017年第10期32卷 61-68页

作者：张建坡颜湘武田新成华北电力大学电气与电子工程学院保定071001 国网唐山供电公司唐山063000

如何处理直流侧短路故障是电压源换流器型直流输电面临的一个技术难题。首先根据模块化多电平换流器的直流故障抑制机理对改进型子模块拓扑特点进行总结概括,针对其存在问题设计了额外功率损耗为零的反向阻断型半桥子模块拓扑及其构成... 详细信息

如何处理直流侧短路故障是电压源换流器型直流输电面临的一个技术难题。首先根据模块化多电平换流器的直流故障抑制机理对改进型子模块拓扑特点进行总结概括,针对其存在问题设计了额外功率损耗为零的反向阻断型半桥子模块拓扑及其构成混合子模块拓扑。然后根据回路电压方程研究混合子模块拓扑直流故障抑制特性,分析了子模块内电容电压平衡问题,设计了系统自励启动策略。最后在PSCAD/EMTDC中搭建模型,对混合拓扑启动流程及直流故障抑制特性进行了仿真证明。

关键词：模块化多电平换流器反向阻断混合子模块电压平衡自励启动

具备直流故障穿越能力的混合MMC可靠性分析和冗余配置方法

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中国电机工程学报 2016年第4期36卷 953-960页

作者：许建中赵鹏豪江伟马巍巍赵成勇新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007 国网智能电网研究院北京市昌平区102211

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)已经成为高压直流输电领域具有很大应用前景的换流器技术。目前已有许多具有直流故障穿越能力的MMC子模块(sub-module,SM)拓扑,并且由不同类型的SM构成的混合MMC同时具备了较强的... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)已经成为高压直流输电领域具有很大应用前景的换流器技术。目前已有许多具有直流故障穿越能力的MMC子模块(sub-module,SM)拓扑,并且由不同类型的SM构成的混合MMC同时具备了较强的直流故障箝位能力和低投资、低损耗的优点。重点研究具备直流故障穿越能力的混合MMC的可靠性分析和冗余配置方法,首先研究同时满足支撑直流电压和直流故障穿越能力的混合MMC中两类不同拓扑子模块的初始临界数目比例,进而同时考虑半导体器件的有效利用率及MMC的可靠性,通过计算三维曲面的一阶差分,提出两种子模块的最优冗余配置方案,最终得到具备直流故障穿越能力的混合MMC中子模块的最优配置方案。以实际工程参数为基准,分别计算两种混合MMC的最优子模块冗余配置方案,与采用单一可切断直流故障电流子模块拓扑的MMC相比,在满足可靠性需求的前提下,混合MMC所需器件数目明显降低。

关键词：模块化多电平换流器可靠性分析冗余配置混合子模块三维曲面

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模块化多电平换流器自阻型子模块拓扑设计

模块化多电平换流器自阻型子模块拓扑设计

作者：蒋畅华北电力大学

学位级别：硕士

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为应用于柔性直流输电领域的新型拓扑结构,在提高电压等级和输送功率、降低运行损耗、减小输出电压谐波等方面具有明显技术优势。如何处理直流线路故障是模块化多电平换流器型... 详细信息

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为应用于柔性直流输电领域的新型拓扑结构,在提高电压等级和输送功率、降低运行损耗、减小输出电压谐波等方面具有明显技术优势。如何处理直流线路故障是模块化多电平换流器型直流输电(Modular Multilevel Converter Basd High Voltage Direct Current Transmission,MMC-HVDC)所面临的一个不可回避的问题。根据故障电流切断位置差异,论文首先分析基于交流断路器、直流断路器和MMC子模块拓扑三种可能的故障抑制技术方案及其各自特点,并从直流故障抑制机理、控制复杂性、运行损耗等方面对具有直流故障自清除能力的各子模块拓扑和系统级拓扑进行总结与比较。从切断故障电流角度考虑,论文利用双向可控开关对半桥拓扑进行改进设计,再将其与传统半桥结合构成混合双子模块拓扑(Hybrid Double Sub Module,HDSM)。针对该拓扑构成的模块化多电平换流器,论文从故障闭锁前后的MMC等值电路出发,分析其故障电流特性和直流故障抑制机理,并从投资成本和运行损耗两个角度,对所提拓扑与其他子模块拓扑的经济性进行比较。分析结果表明,所提拓扑可以实现对直流故障电流的阻断,且较其他自阻型子模块拓扑而言,能够降低单位电平成本与运行损耗。针对HDSM构成的MMC-HVDC系统,论文利用所设计拓扑的负电平输出特性,设计HDSM-MMC在故障模式下的控制策略,以此实现对直流故障的非闭锁抑制。此外,针对所提拓扑在闭锁阶段和自励启动阶段子模块内部电容不均衡充电导致的电容电压不平衡问题,论文提出在闭锁后充电回路中串入平衡电阻的电容电压均衡方法,并设计HDSM-MMC系统的四阶段充电策略以实现系统的自励启动。最后,论文在PSCAD/EMTDC中搭建两端仿真模型,对所提拓扑的直流故障抑制能力及相关控制策略的有效性进行仿真验证。

关键词：直流故障模块化多电平换流器混合子模块电压平衡自励启动