低冗余模块化多电平变换器及其子模块故障容错运行方法技术

本发明专利技术涉及一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，通过设置单个冗余半桥子模块，利用子模块开关频率的提升冗余实现电平变换器的低冗余对称稳定运行，所述子模块故障容错运行方法包括：当一个桥臂上的一个常规半桥子模块故障，通过调节开关使冗余半桥子模块与故障的桥臂连通，冗余半桥子模块投入；当桥臂上故障的半桥子模块的数量≥2，且子模块开关频率存在提升冗余时，通过对故障桥臂进行调制波形和载波波形修正，实现不平衡控制，抑制失配；当桥臂上故障的半桥子模块的数量≥2，且子模块开关频率已达最大时，通过对故障桥臂以及另一桥臂进行调制波形和载波波形修正，实现不平衡控制，抑制失配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电平变换器，尤其是涉及一种低冗余模块化多电平变换器及其子模块故障容错运行方法。

技术介绍

1、模块化多电平换流器(modular multilevel converter,mmc)的桥臂通常由半桥、全桥或混合型子模块级联构成，并与桥臂电感串联。其结构特性为冗余模块的配置提供了可能性，但现有容错控制策略及冗余模块配置方案在应对子模块故障时仍面临显著挑战。同时，在配网应用中，现有的冗余子模块配置方案成本较高。当前mmc容错运行控制主要分为冗余容错控制与无冗余容错控制两类，两类方案均存在技术瓶颈。

2、基于冗余模块的容错控制，通过配置冗余子模块替换故障单元，根据冗余子模块的充电状态，分为冷备用方案和热备用方案，冷备用子模块降低了损耗，其内部电容在参与运行前需要耗时充电，无法满足容错运行快速性的要求，且投入时会有较大的暂态电流，而热备用方案始终保持充电状态，保证了快速性却有较高的损耗；无冗余模块的容错控制，依赖调制优化与零序电压注入维持系统稳定，但现有方法存在易导致输出电压畸变或三相不对称，且在多故障场景下稳定性不足。此外，现有方法在故障本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，通过设置单个冗余半桥子模块，利用子模块开关频率的提升冗余实现电平变换器的低冗余对称稳定运行，所述的多电平变换器包括一个冗余半桥子模块，通过多个开关分别与两个桥臂选通，所述子模块故障容错运行方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，所述的上桥臂的电感与所述下桥臂的电感连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，包括多对并联的所述的上桥臂和下桥臂，每一对上桥臂和下桥臂对应一相...

【技术特征摘要】

1.一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，通过设置单个冗余半桥子模块，利用子模块开关频率的提升冗余实现电平变换器的低冗余对称稳定运行，所述的多电平变换器包括一个冗余半桥子模块，通过多个开关分别与两个桥臂选通，所述子模块故障容错运行方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，所述的上桥臂的电感与所述下桥臂的电感连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，包括多对并联的所述的上桥臂和下桥臂，每一对上桥臂和下桥臂对应一相电。

4.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，所述的冗余半桥子模块与所述的常规半桥子模块的机构相同，包括串接的两个开关器件s1和s2、与s2并联的真空开关b，以及与s1和s2并联的电容csm。

5.根据权利要求1所述的一种用于低冗余模块化多电平变换器的子模块故障容错运行方法，其特征在于，所述的多个开关包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于低冗余模...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军，冯楠，冯煜尧，潘爱强，张雨璠，刘承全，张雅君，宋杰，郭强，苏运，臧甲杰，任丽佳，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：