A modular multilevel converter consists of a plurality of phase branches including a bipolar voltage contributing unit (C1p1,... C5p1, C1n1,... C5n1). The modularized multilevel converter (14) also includes a control unit (22) configured to enter the first protection control mode when the operation disturbance of the converter is detected. The first protection control mode includes controlling all the bipolar voltage contribution units to operate as a single pole voltage contribution unit, and if the operation disturbance is identified as a connection. The fault on the phase of the AC link blocks the unit of the phase branch connected to the phase for the rest of the first protection control mode and controls the unit of the phase branch of the health phase connected to the AC link to deal with the effect of the fault.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理AC侧故障的模块化多电平转换器
本专利技术总体上涉及多电平转换器。更具体地，本专利技术涉及模块化多电平转换器以及用于控制模块化多电平转换器中的故障处理的方法和计算机程序产品。
技术介绍
模块化多电平转换器在很多不同的电力传输环境中都很有用。它们例如可以被用作直流电力传输系统(诸如高压直流(HVDC))和交流电力传输系统(诸如柔性交流传输系统(FACTS))中的电压源转换器。模块化多电平转换器包括多个级联的转换器子模块或单元，每个转换器子模块或单元包括多个开关和通常以DC电容器为形式的能量存储单元。这样的转换器中的转换器子模块或单元例如可以是半桥、全桥或钳位双单元类型。这些可以被连接在相支路的上相臂和下相臂中。在一些应用中，使用全桥单元是有吸引力的。全桥单元的串联连接通过施加反向电压来提供三个等级的电压控制以及DC故障电压阻断能力。当例如DC故障电流要被限制时，全桥单元因此是有利的。但是，在全桥单元的使用导致需要超大尺寸并且因此不必要的大型转换器时，还存在其它一些故障情况，特别是AC侧故障，诸如相对地故障。WO2015/110185涉及处理这样的情况。在该文献中，通过提供高度不对称的转换器来避免超大尺寸，其中上相臂包括全桥单元并且下相臂包括半桥单元或全桥单元配备有旁路开关，在发生相对地故障的情况下旁路开关被操作以旁路能量存储元件。存在在相支路中需要对称的全桥设计的情况。因此存在非对称转换器设计不可行的情况。在这种情况下，感兴趣的是，避免转换器尺寸过大而不需要添加诸如旁路开关的额外部件。此外，如果在这个转换器中进行单元的临时阻断，则可能会出现极高的AC...
【技术保护点】
1.一种模块化多电平转换器(14)，被配置成在交流(AC)与直流(DC)之间转换并且包括：第一DC端子和第二DC端子(DC1，DC2)，多个AC端子(ACA，ACB，ACC)，用于连接至AC链路(16)的多个AC相，多个相支路(PL1，PL2，PL3)，每个相支路针对一个相，每个相支路连接在所述第一DC端子与所述第二DC端子之间，具有连接至对应的AC端子的中点并且包括具有双极电压贡献能力的单元(Clp1，...C5p1，Cln1，...C5n1，Clp2，...C5p2，Cln2，...C5n2，Clp3，...C5p3，Cln3，...C5n3)，其中每个单元包括用于提供所述电压贡献的至少一个能量存储元件(Ccell)和用于控制所述电压贡献的单元开关(S1，S2，S3，S4)，其中至少所述第一DC端子可连接至DC系统(12)，所述模块化多电平转换器(14)还包括控制单元(22)，所述控制单元(22)被配置成在检测到所述转换器的操作扰动时进入第一保护控制模式，所述保护控制模式包括控制所有所述双极电压贡献单元以作为单极电压贡献单元来操作，以及如果所述操作扰动被识别为所述AC链路的相上的故...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模块化多电平转换器(14)，被配置成在交流(AC)与直流(DC)之间转换并且包括：第一DC端子和第二DC端子(DC1，DC2)，多个AC端子(ACA，ACB，ACC)，用于连接至AC链路(16)的多个AC相，多个相支路(PL1，PL2，PL3)，每个相支路针对一个相，每个相支路连接在所述第一DC端子与所述第二DC端子之间，具有连接至对应的AC端子的中点并且包括具有双极电压贡献能力的单元(Clp1，...C5p1，Cln1，...C5n1，Clp2，...C5p2，Cln2，...C5n2，Clp3，...C5p3，Cln3，...C5n3)，其中每个单元包括用于提供所述电压贡献的至少一个能量存储元件(Ccell)和用于控制所述电压贡献的单元开关(S1，S2，S3，S4)，其中至少所述第一DC端子可连接至DC系统(12)，所述模块化多电平转换器(14)还包括控制单元(22)，所述控制单元(22)被配置成在检测到所述转换器的操作扰动时进入第一保护控制模式，所述保护控制模式包括控制所有所述双极电压贡献单元以作为单极电压贡献单元来操作，以及如果所述操作扰动被识别为所述AC链路的相上的故障，则针对所述保护模式的其余部分阻断与所述相相连的相支路的单元，并且控制与所述AC链路的健康相相连的相支路的单元以处理所述故障的影响。2.根据权利要求1所述的模块化多电平转换器(14)，其中当进入所述第一保护控制模式并且所述控制单元(22)被配置成关于所述健康相支路执行所述阻断和控制时，单元只要通过相支路的单元的任何电流低于第二较高电流保护水平，则通过相支路的所述单元的电流能够高于第一电流水平。3.根据权利要求2所述的模块化多电平转换器(14)，其中如果所述电流被检测到高于所述第二电流保护水平，则所述控制单元(22)被配置成阻断被用于单极电压贡献操作的所述模块化多电平转换器的单元开关。4.根据任一前述权利要求所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述控制单元(22)具有被指派给每个相支路的至少一个AC电压基准，并且所述控制单元在被配置成控制与所述健康相相连的所述相支路的单元时，被配置成调整指派给所述相支路的AC电压基准。5.根据任一前述权利要求所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述控制单元(22)在被配置成控制与所述健康相相连的所述相支路的单元时，被配置成控制所述单元以将所述相电流逐渐减少到零。6.根据任一前述权利要求所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述控制单元(22)在被配置成控制与所述健康相相连的所述相支路的单元时，被配置成控制所述单元以注入在所述相支路之间循环的电流。7.根据权利要求6所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述控制单元在被配置成控制与所述健康相相连的所述相支路的单元以注入循环电流时，被配置成控制所述单元以注入具有预定义的频率和幅度的所述电流。8.根据权利要求7所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述幅度随时间而减小。9.根据任一前述权利要求所述的模块化多电平转换器(14)，其中具有双极电压贡献能力的所述单元包括：具有串联连接的开关(S1，S2)的第一串和具有串联连接的开关(S3，S4)的第二串，所述串均与所述能量存储元件(Ccell)并联连接，以及所述控制单元(22)在被配置成控制所有所述双极电压贡献单元以作为单极电压贡献单元来操作时，被配置成控制一个串的开关以实现所述单极电压贡献操作，同时允许利用AC电压基准来控制另一串的开关。10.根据任一前述权利要求所述的模块化多电平转换器(14)，其中所述控制单元(22)在以所述第一保护控制模式操作并且连接至所述AC链路(16)的AC断路器(18)被断开时，被配置成离开所述第一保护控制模式并且阻断所述转换器(14)的所有开关。11.一种控制在交流(AC)与直流(DC)之间转换的模块化多电平转换器(14)中的故障处理的方法，所述转换器包括：第一DC端子和第二DC端子(DC1，DC2)，多个AC端子(ACA，ACB，ACC)，每个AC端子连接至AC链路(16)的对应的AC相，以及多个相支路(PL1，PL2，PL3)，每个相支路针对所述AC链路的一个相，其中每个相支路连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·安德森，K·法德泽尤，Y·江赫夫纳，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH
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