适用于直流电网故障清除的并联型混合MMC

作者：樊强; 赵西贝^*; 赵成勇

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(14): 4965-4974.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201679

• 柔性直流电网
• 高压直流断路器
• 模块化多电平换流器
• 直流故障

针对目前高压直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)存在造价高和体积大的问题。该文设计了适用于柔性直流电网故障清除的并联型混合MMC拓扑(parallel hybrid modular multilevel converter,PH-MMC)。在传统半桥MMC拓扑的基础上,通过集成由全桥子模块(full-bridge submodules,FBSM)组成的能量吸收支路到MMC内部,并在其桥臂和直流侧增加相应的辅助支路,可在故障期间快速有效地清除直流故障。介绍了PH-MMC拓扑的工作原理、附加控制器的设计和直流故障的清除过程,对新增各部分支路器件的电压、电流应力进行分析,并就典型方案的器件使用数量进行对比。在PSCAD/EMTDC搭建四端直流电网模型进行验证,仿真结果表明:PH-MMC(10)MCB方案可快速清除直流故障,具有一定的经济性和实用性。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学