具有直流故障自清除能力的改进电容型子模块

• 作者: 罗雍溢 王渝红 宋瑞华 毕经天 叶葳 闵杨晰
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 柔性直流输电 改进电容型子模块 直流故障 自清除能力 经济性 混合MMC
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 大功率电力电子与智能输配电|High-power Electrical Electronics and Intelligent Transmission and Distribution
• 页码范围: 4510-4517
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210125

摘要

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在柔性直流输电领域应用广泛,但传统的半桥型子模块(half-bridge sub-module,HBSM)不具备直流侧故障自清除的能力.为此,提出一种具备直流侧故障自清除能力的改进电容型子模块拓扑结构,分析了新型子模块的基本结构及工作原理;根据子模块闭锁后的系统等效电路,阐述了新型子模块的故障阻断机理;为兼具故障自清除与低损耗的特点,给出了新型子模块与HBSM混合的MMC桥臂设计方案;并从器件耐压水平及经济性两个方面,与常见的子模块做详细比较分析;最后在PSCAD/EMTDC中搭建了双端MMC系统对提出的子模块特性进行了仿真验证.仿真结果表明,直流侧故障后的故障电流在子模块闭锁后能迅速清零,验证了所提子模块直流侧故障自清除的有效性.