模块化多电平换流器桥臂不平衡运行特性及冗余保护策略.PDFVIP

第１０卷 第１１期 南方电网技术 Ｖｏｌ１０，Ｎｏ１１ ２０１６年１１月 ＳＯＵＴＨＥＲＮＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｎｏｖ．２０１６ 文章编号：１６７４０６２９（２０１６）１１０００１０８　　　　　　　　　　　　中图分类号：ＴＭ７２１　 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０１３６４８／ｊｃｎｋｉｉｓｓｎ１６７４０６２９２０１６１１００１ 模块化多电平换流器桥臂不平衡运行 特性及冗余保护策略 １ １ １ １ ２ ２ 徐谦 ，孙黎滢 ，徐晨博 ，杨升峰 ，刘高任 ，徐政 （１．国网浙江省电力公司经济技术研究院，杭州３１００００；２．浙江大学电气工程学院，杭州３１００２７） 摘要：当模块化多电平换流器发生子模块故障时，换流器将运行在桥臂不对称的状态，会引发基频环流增大等一系列 问题，进而影响换流器的运行特性。为此，综合考虑冗余子模块以及桥臂不对称运行的影响，对柔性直流系统数学模 型、子模块开关函数以及环流产生机理进行了深入分析。在此基础上，提出了改进的换流器冗余保护策略。与传统策 略不同，该策略在子模块故障发生后，无需切除非故障桥臂子模块，通过调整子模块电压基值降低桥臂不对称度。在 电力系统仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中搭建了双端直流输电系统模型并进行了仿真验证，仿真结果证明所提出的策略 可使换流器在桥臂不平衡状态下保持良好的运行特性，增强了换流器抵御子模块故障的能力。 关键词：模块化多电平换流器；冗余保护；环流抑制；桥臂不对称运行 ＢｒｉｄｇｅＡｒｍＡｓｙｍｍｅｔｒｉｃＯｐｅｒａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄＲｅｄｕｎｄａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ １ １ １ １ ２ ２ ＸＵＱｉａｎ，ＳＵＮＬｉｙｉｎｇ，ＸＵＣｈｅｎｂｏ，ＹＡＮＧＳｈｅｎｇｆｅｎｇ，ＬＩＵＧａｏｒｅｎ，ＸＵＺｈｅｎｇ （１．ＰｏｗｅｒＥｃｏｎｏｍｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｔａｔｅＧｒｉｄＺｈｅｊｉａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｔｈｅｒｅｉｓｆａｕｌｔｉｎｓｕｂｍｏｄｕｌｅｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＭＭＣ），ＭＭＣｗｉｌｌｒｕｎｉｎｔｈｅｓｔａｔｅｏｆａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｂｒｉｄｇｅ ａｒｍ，ｗｈｉｃｈｃａｎｃａｕｓｅｃｉｒｃｕｌａｒｃｕｒｒｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｆｕｒｔｈｅｒａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＭＭＣ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｒｅｄｕｎｄａｎｔｓｕｂｍｏｄｕｌｅｓａｎｄｂｒｉｄｇｅａｒｍａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉ ｃａｌｍｏｄｅｌｏｆＭＭＣａｎｄｓｕｂｍｏｄｕｌｅ（ＳＭ）ｓｗｉｔｃｈｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｉｒｃｕｌａｒｃｕｒｒｅｎｔｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｏｐｔｉ ｍｉｚｅｄｒｅｄｕｎｄａｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｕｎｌｉｋｅｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ，ｔｈｅｓｕｂｍｏｄｕｌｅｓｉｎｈｅａｌｔｈｙａｒｍｓｎｅｅｄｎｏｔｂｅｂｙｐａｓｓｅｄｗｈｅｎＳＭｆａｕｌｔｓ ｏｃｃｕｒａｎｄａｓｙｍｍｅｔｒｙｄｅｇｒｅｅｗｉｌｌｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙｒｅｇｕｌａｔｉｎ