MMC子模块故障下能量再平衡控制与安全运行域分析

摘要：

模块化多电平换流器(MMC)在柔性直流输电领域得到了广泛的应用.在高压大功率场合,MMC的子模块数量庞大,子模块故障是一种常见的故障类型.为了提高可靠性,通常MMC每个桥臂上均设置一定数量的冗余子模块.然而,当MMC发生不对称子模块故障时,直流电流中会出现基频波动,影响MMC的运行性能.针对上、下桥臂同时存在故障子模块的工况,分析了MMC桥臂间能量平衡的条件.据此,提出了一种能量再平衡控制策略,以抑制直流电流中的基频波动.与传统控制策略相比,在额定冗余运行域内,所提控制策略无需提高子模块电容电压.分析了采用所提控制策略时MMC的最大安全运行域,结果表明所提控制策略能扩展MMC的安全运行域,进一步提高其可靠性.±350 kV/1 000 MW的MMC硬件在环实验结果验证了所提能量再平衡控制策略的有效性以及安全运行域分析的正确性.

关键词：模块化多电平换流器、子模块故障、能量再平衡、安全运行域

所属期刊栏目：38

分类号：TM46;TM761(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家高技术研究发展计划863 计划资助项目2015AA050102Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China 863 Program 2015AA050102

在线出版日期：2018-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：52-59