MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法技术

本发明专利技术公开了MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，包括以下步骤：提供新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构；对所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构进行直流故障特性分析；根据上述直流故障特性分析的结果判断出所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力；对上述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力进行验证。本发明专利技术利用了ACSM子模块电容箝位功能和二极管的反向截止特性，拥有清除直流故障的能力；使用该型改进子模块构成的MMC，能够较为快速地切除系统直流侧故障电流。

【技术实现步骤摘要】
MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法
本专利技术属于柔性直流工程
，具体涉及MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法。
技术介绍
采用电压源换流器(voltagesourceconverter,VSC)的高压直流输电技术(highvoltagedirectcurrent,HVDC)为实现可再生能源大规模并网、非同步交流网络互联以及孤岛送电提供了可靠的保障。相较于传统的两电平换流器和二极管钳位型三电平换流器，模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)具备模块化设计、较低的开关频率、出色的输出波形和可扩展性的优势，能够轻松的实现多电平技术，在大功率、高电压方向的应用上，显示了很好的发展前景，近年来得到深入的研究并进行了广泛的应用。子模块(sub-module,SM)为MMC基本构件，常常采用半桥型子模块(halfbridgesub-module,HBSM)拓扑结构。该型结构已应用于张北柔性直流工程、厦门两端柔性直流工程以及舟山五端柔性直流工程等。然而，基于半桥子模块的MMC并不具备直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：提供新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构；/nS2：在步骤S1的基础上，对所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构进行直流故障特性分析；/nS3：在步骤S2的基础上，根据上述直流故障特性分析的结果判断出所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力；/nS4：在步骤S3的基础上，对上述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力进行验证。/n

【技术特征摘要】
1.MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构；
S2：在步骤S1的基础上，对所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构进行直流故障特性分析；
S3：在步骤S2的基础上，根据上述直流故障特性分析的结果判断出所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力；
S4：在步骤S3的基础上，对上述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障清除能力进行验证。


2.如权利要求1所述的MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，
在步骤S1中，所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构具体如下：
包括第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2、第三绝缘栅双极型晶体管T3、第四绝缘栅双极型晶体管T4、第五绝缘栅双极型晶体管T5、第一阻流二极管D1、第二阻流二极管D2、第三阻流二极管D3、第四阻流二极管D4、第五阻流二极管D5、第六阻流二极管D6、第一箝位电容C1、第二箝位电容C2；其中，第一绝缘栅双极型晶体管T1与第一阻流二极管D1并联，第二绝缘栅双极型晶体管T2与第二阻流二极管D2并联，第三绝缘栅双极型晶体管T3与第三阻流二极管D3并联，第四绝缘栅双极型晶体管T4与第四阻流二极管D4并联，第五绝缘栅双极型晶体管T5与第五阻流二极管D5并联，第一绝缘栅双极型晶体管T1的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的集电极连接，第一绝缘栅双极型晶体管T1的集电极与第一箝位电容C1的正极连接，第一箝位电容C1的负极分别与第三绝缘栅双极型晶体管T3的集电极、第二箝位电容C2的正极、第四绝缘栅双极型晶体管T4的集电极连接，第四绝缘栅双极型晶体管T4的发射极与第五绝缘栅双极型晶体管T5的集电极连接，第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的发射极连接，第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极还通过反向串联的第六阻流二极管D6分别与第二箝位电容C2的负极、第五绝缘栅双极型晶体管T5的发射极连接。


3.如权利要求2所述的MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构根据T1、T2、T3、T4、T5的轮流开断，可输出0、UC和2UC三种电平；其中，稳态运行时，若T1和T4闭合，T2、T3和T5关断，子模块电压USM＝UC；若T1和T5闭合，T2、T3和T4关断，子模块电压USM＝2UC；若T2、T3和T5闭合，T1和T4关断，子模块电压USM＝UC；若T2、T3和T4闭合，T1和T5关断，子模块电压USM＝0；
当发生直流侧短路故障后，换流器闭锁，电容反向电压对交流侧向直流故障点馈送的故障电流进行阻断，当ISM＞0时，电容C1、C2串联至故障回路之中，子模块电压USM＝2UC；当ISM＜0时，电容C2在故障回路提供反向电压，子模块电压USM＝UC。


4.如权利要求3所述的MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构的直流故障包括双极短路故障、单极接地故障和直流断线故障。


5.如权利要求4所述的MMC不对称电容箝位子模块的直流故障清除方法，其特征在于，当所述新型MMC不对称电容箝位子模块拓扑结构发生直流双极短路故障时，且换流器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾琦，王渝红，刘进飞，凌楠，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51