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：高电压技术, 2021, 47(12): 4510-4517.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20210125

• 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

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。

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司; 四川大学