基于半桥子模块的模块化多电平换流器内部故障诊断及对策

• 作者: 张滋行 郑涛
• 来源期刊: 电力建设
• 学科: 工学
• 关键词: 半桥子模块(HBSM) 模块化多电平换流器(MMC) 故障特性分析 故障诊断策略 保护策略
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 直流电网
• 页码范围: 42-48
• 页数: 7页
• 分类号: TM711
• 字数: 4503字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7229.2018.06.006

摘要

半桥子模块((half bridge sub-module,HBSM)是构成HBSM型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的基本单元,HBSM开路或短路故障是MMC的常见故障,实现对其快速、准确地诊断及可靠地保护关系到MMC-HVDC系统安全稳定运行,具有重要研究意义.该文首先对HBSM中IGBT的开路、短路故障进行了全面的故障特性分析,基于故障特性分析,在仅需要测量子模块电容电压,不需要增加额外测点的情况下,提出了HBSM中IGBT的开路、IGBT或反并联二极管(FWD)短路故障的诊断策略,提出的诊断策略逻辑简单,计算结果仅有“0”、“1”和“∞”3种形式,且不受外部交直流系统故障的干扰.在提出故障诊断策略的基础上,设计了冗余HBSM处于“热备用”运行状态时的故障隔离策略,实现在不用闭锁整个换流站的情况下可靠地隔离发生故障的HBSM.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真试验,验证了所提出的故障诊断策略及隔离方案的可行性.