故障子模块切除后MMC运行特性分析和直流电流波动抑制

• 作者: 张哲任 葛风雷 薛英林 赵峥
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 模块化多电平换流器 子模块故障 等值回路 直流波动电流 电压补偿 桥臂阻抗 不对称运行
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 电网安全与运行
• 页码范围: 1336-1344
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20160405001

摘要

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的桥臂由大量子模块构成,器件故障的可能性很高.切除故障子模块后三相桥臂将处于不对称运行状态,交流相电流在故障相上下桥臂无法平均分配,导致直流电流波动.为此,首先建立子模块故障下MMC等值电路,然后推导分析了桥臂电流和直流电流波动分量和谐波构成.设计了一种新的抑制直流电流波动的控制策略.该策略的核心思想是在故障桥臂电压参考波上附加补偿电压分量.最后通过电磁暂态仿真验证了该方法的有效性与可行性.仿真结果表明:基频和二次谐波是直流电流波动分量的主导成分;应用本策略后,测试算例中直流电流波动分量被抑制到1％以下;电容电压动态修正环节可有效保证子模块投切计算数量与实际需求量一致.