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

• 作者: 江伟 许建中 赵成勇 赵鹏豪 马巍巍
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 输变电技术
• 页码范围: 953-960,1204
• 页数: 9页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.04.008

摘要

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.