模块化多电平换流器子模块故障特性分析与 解耦控制策略

• 作者: 刘子文 康祎龙 晁凯云 苗世洪 范志华
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模块化多电平换流器 子模块故障 不对称特性 解耦控制 环流抑制
• 年，卷（期）: 2018,（16）
• 所属期刊栏目: 模块化多电平换流技术及其应用专题
• 页码范围: 3707-3718
• 页数: 12页
• 分类号: TM46
• 字数: 7586字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180356

摘要

针对模块化多电平换流器(MMC)在子模块故障时桥臂子模块可投入运行数目不相等的情况,建立基于开关函数的桥臂不对称运行数学模型.基于此数学模型,揭示了上、下桥臂子模块开关函数不一致是导致不对称运行的根本原因.通过借助补偿阻抗以抵消上、下桥臂子模块故障数目不相等导致的不对称分量,将子模块故障下桥臂不对称状态转化为准对称运行状态,进而建立该条件下桥臂交流电流、直流电流和交流环流耦合等效电路,并研究等效电路各次电流之间耦合关系对桥臂内部运行特性的影响.分析结果表明,桥臂电流将出现基频环流分量,交流电流也会引入因不对称导致的直流电流分量和二倍频电流分量.最后通过建立桥臂电流解耦控制模型,构建不同频率下桥臂电流与电压的映射关系,提出具有子模块故障容错能力的桥臂电流控制策略.在PSCAD/EMTDC中的仿真结果证明了所提控制策略的有效性.