一種具備直流故障阻斷能力的新型子模塊研究
發(fā)布時間:2021-04-16 20:39
針對在柔性直流工程中得到廣泛應(yīng)用的半橋子模塊無法處理直流側(cè)故障的問題,提出了一種具有直流故障電流自阻斷能力的子模塊拓撲結(jié)構(gòu)。闡述了新型子模塊拓撲的基本結(jié)構(gòu)和運行特性;基于直流故障期間系統(tǒng)等效電路,詳細分析了新型子模塊的故障電流阻斷機理和器件耐壓水平;對該子模塊的混合實施方案進行計算,同時對阻斷能力和經(jīng)濟特性做出了比較分析;在PSCAD/EMTDC仿真平臺上搭建了仿真模型,對所提出的子模塊阻斷能力進行驗證。經(jīng)驗證,該型子模塊拓撲能夠快速有效地清除直流側(cè)故障電流。
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(19)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
全橋子模塊拓撲級聯(lián)結(jié)構(gòu)
圖1 全橋子模塊拓撲級聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖2所示,正常運行狀態(tài)下,T5保持導(dǎo)通,D9、D10由于始終承受子模塊電容反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài),所以ECSM在正常運行時可以看作兩倍的HBSM級聯(lián)結(jié)構(gòu),故增強型電容箝位子模塊在正常工作狀態(tài)下的運行原理與半橋子模塊類似,且基于HBSM換流器最近電平逼近調(diào)制和傳統(tǒng)的基于排序法的子模塊電容電壓均衡策略同樣適用于基于EC-SM的換流器。
以系統(tǒng)A、C相為例,設(shè)交流側(cè)線電壓是UAC,系統(tǒng)于t1時刻閉鎖子模塊,等效回路如圖3所示。圖中,回路等效二極管、等效電容電壓、等效電感、等效電阻分別為De、Ue、Le、Re。因短路故障電流isc流入子模塊方向存在差異性,ECSM對故障電流阻斷機理分兩種方式進行討論。當isc>0時,增強型電容箝位子模塊處于如圖4所示的故障電流阻斷模式。故障電流在拓撲中的流向如圖4虛線箭頭所示。短路電流通過D1、D3和D9對電容C1、C2充電,有:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于二極管鉗位逆阻型雙子模塊的MMC直流故障自清除策略[J]. 馬文忠,王曉,孫迎新,劉勇,趙華芳,王玉彬. 高電壓技術(shù). 2018(07)
[2]基于MMC的電力電子變壓器保護系統(tǒng)研究[J]. 周廷冬,徐永海. 電測與儀表. 2018(13)
[3]具有交流源完全阻斷能力的混合式MMC拓撲[J]. 李仲青,何佳偉,李永麗,李偉. 電力自動化設(shè)備. 2018(03)
[4]具有直流故障阻斷能力的電容嵌位子模塊拓撲及其特性[J]. 陽莉汶,江偉,王渝紅,陳金祥,李興源,黃道姍. 電力自動化設(shè)備. 2017(12)
[5]基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制研究[J]. 黃政,吳杰. 電測與儀表. 2017(17)
[6]基于VSC的多端直流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)故障分析與定位研究[J]. 許士錦,王毅,景世良,劉婧妍. 電測與儀表. 2017(16)
[7]新型電壓源換流器直流故障穿越能力綜合評價指標[J]. 李道洋,吳金龍,張浩,王先為,馬煥,孫樹敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]基于不對稱雙子模塊的混合MMC及其直流故障自清除能力[J]. 朱明琳,杭麗君,李國杰. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(17)
[9]雙極MMC-HVDC系統(tǒng)直流故障特性研究[J]. 陳繼開,孫川,李國慶,李揚,李江. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(10)
[10]含橋臂阻尼的MMC-HVDC直流雙極短路故障機理分析[J]. 馬煥,姚為正,吳金龍,行登江,楊美娟,孫樹敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(07)
本文編號:3142133
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(19)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
全橋子模塊拓撲級聯(lián)結(jié)構(gòu)
圖1 全橋子模塊拓撲級聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖2所示,正常運行狀態(tài)下,T5保持導(dǎo)通,D9、D10由于始終承受子模塊電容反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài),所以ECSM在正常運行時可以看作兩倍的HBSM級聯(lián)結(jié)構(gòu),故增強型電容箝位子模塊在正常工作狀態(tài)下的運行原理與半橋子模塊類似,且基于HBSM換流器最近電平逼近調(diào)制和傳統(tǒng)的基于排序法的子模塊電容電壓均衡策略同樣適用于基于EC-SM的換流器。
以系統(tǒng)A、C相為例,設(shè)交流側(cè)線電壓是UAC,系統(tǒng)于t1時刻閉鎖子模塊,等效回路如圖3所示。圖中,回路等效二極管、等效電容電壓、等效電感、等效電阻分別為De、Ue、Le、Re。因短路故障電流isc流入子模塊方向存在差異性,ECSM對故障電流阻斷機理分兩種方式進行討論。當isc>0時,增強型電容箝位子模塊處于如圖4所示的故障電流阻斷模式。故障電流在拓撲中的流向如圖4虛線箭頭所示。短路電流通過D1、D3和D9對電容C1、C2充電,有:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于二極管鉗位逆阻型雙子模塊的MMC直流故障自清除策略[J]. 馬文忠,王曉,孫迎新,劉勇,趙華芳,王玉彬. 高電壓技術(shù). 2018(07)
[2]基于MMC的電力電子變壓器保護系統(tǒng)研究[J]. 周廷冬,徐永海. 電測與儀表. 2018(13)
[3]具有交流源完全阻斷能力的混合式MMC拓撲[J]. 李仲青,何佳偉,李永麗,李偉. 電力自動化設(shè)備. 2018(03)
[4]具有直流故障阻斷能力的電容嵌位子模塊拓撲及其特性[J]. 陽莉汶,江偉,王渝紅,陳金祥,李興源,黃道姍. 電力自動化設(shè)備. 2017(12)
[5]基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制研究[J]. 黃政,吳杰. 電測與儀表. 2017(17)
[6]基于VSC的多端直流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)故障分析與定位研究[J]. 許士錦,王毅,景世良,劉婧妍. 電測與儀表. 2017(16)
[7]新型電壓源換流器直流故障穿越能力綜合評價指標[J]. 李道洋,吳金龍,張浩,王先為,馬煥,孫樹敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]基于不對稱雙子模塊的混合MMC及其直流故障自清除能力[J]. 朱明琳,杭麗君,李國杰. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(17)
[9]雙極MMC-HVDC系統(tǒng)直流故障特性研究[J]. 陳繼開,孫川,李國慶,李揚,李江. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(10)
[10]含橋臂阻尼的MMC-HVDC直流雙極短路故障機理分析[J]. 馬煥,姚為正,吳金龍,行登江,楊美娟,孫樹敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(07)
本文編號:3142133
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