隨著對柔性直流輸電技術(shù)可靠性要求不斷提高,MMC子模塊的可靠性愈加受到重視。對于柔性直流換流閥這類高壓電氣設(shè)備,在母排設(shè)計時,為保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行,必須考慮電動力對母排的影響。文中以MMC子模塊在上管失效、旁路開關(guān)閉合這種故障工況為例,給出一種通用的母排設(shè)計校核方法,進行仿真分析,并對此分析給出優(yōu)化建議。最后,仿真一種改進方案下母排中的電動力,驗證建議的合理性和有效性。

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【部分圖文】：

圖1MMC子模塊原理圖

文中仿真示例中MMC換流閥中子模塊采用的是半橋式子模塊方案。子模塊在運行中會出現(xiàn)IGBT失效問題，即擊穿損壞，呈現(xiàn)短路狀態(tài)，其電路原理圖見圖1，三維物理模型見圖2。當(dāng)子模塊上管IGBTT1短路，此時子模塊的本地保護會立即導(dǎo)通旁路開關(guān)K切除故障子模塊。旁路開關(guān)K導(dǎo)通，下管T1關(guān)斷....

圖2三維物理模型

由于電容在仿真中僅充當(dāng)電源，故模型中不予體現(xiàn)，而把電流激勵加在電容與母排相連的地方。此外由于旁路開關(guān)是閉合狀態(tài)，文中關(guān)注的重點為母排的電動力，因而在模型中用一段母排短接，代替旁路開關(guān)，降低仿真的復(fù)雜程度。子模塊的控制部分文中的仿真模型予以省略。根據(jù)上文所述，建立的簡化仿真模型見圖....

圖3仿真模型

根據(jù)上文所述，建立的簡化仿真模型見圖3。所有母排材料屬性均為銅，散熱器材料屬性為鋁，T1在擊穿時近似為良導(dǎo)體，因此T1的材料屬性設(shè)置為銅。由于晶閘管T3和下管IGBTT2均處以關(guān)斷狀態(tài)，此處均予以隱藏，不參與仿真計算。為了表述的簡潔，把文中仿真分別用母排A、B、C、D、E分別表....

圖4子模塊母排磁場分布圖

為了能夠更直觀的顯示出電動力集聚較為集中的地方，文中把磁場的colormap設(shè)置為1，即突出顯示磁場最大值Bmax的1/2以上的磁場區(qū)域，見圖5。圖5調(diào)整后的子模塊母排磁場分布圖

本文編號：3970014