具备阻断直流侧故障电流模块化的多电平换流器应用研究

QIU Xin,XIA Xiangyang,L(U) Daquan,MENG Ke, CAI Jie,TANG Ci,XIAO Hui,YI Haomin,ZHOU Yun

Journal of Central South University（Science and Technology)（2017）

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摘要

针对当前已投入运行的高压直流(HVDC)输电工程中模块化多电平换流器(MMC)存在子模块数量较多、不具备阻断直流侧故障电流等问题,提出一种基于传统MMC拓扑结构的新型模块化多电平拓扑,其桥臂由2个子模块组串联构成,2个子模块组分别由半桥子模块和箝位双子模块串联组成,降低稳态运行损耗和元器件使用数量;阐述该新型拓扑的基本参数选取原则及上、下2组子模块的协调投切过程;针对新型MMC拓扑,采用相应的模型预测控制策略.最后,通过实验进行验证.研究结果表明:新型拓扑不仅具备阻断直流侧故障电流能力,而且在子模块数量相同时,输出电平数增多,交流电压输出波形更接近正弦波.

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关键词

half bridge sub-module (HBSM),model predictive control (MPC),DC fault,modular multilevel converter (MMC),clamp double sub-module (CDSM)

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