模块化多电平换流阀子模块用真空旁路开关设计.pdfVIP

第60卷第6期：0138⁃0147Vol.60，No.6：0138⁃0147

2024年6月16日HighVoltageApparatusJun.16，2024

DOI:10.13296/j.1001⁃1609.hva.2024.06.018

模块化多电平换流阀子模块用真空旁路开关设计

1，21，21，21，21，3

李丝丝，方春恩，阴晓旭，李伟，陈军平

（1.西华大学电气与电子信息学院，成都610039；2.四川省电力电子节能技术与装备高效重点实验室，成都610039；

3.成都旭光电子股份有限公司，成都610500）

摘要：模块化多电平换流阀（MMC）子模块的可靠性直接影响到柔性直流输电系统的整体稳定性，旁路开

关是决定子模块关断性能的关键设备之一。文中基于永磁机构的工作原理和理论建立一种双线圈旁路开

关模型，利用仿真分析电容储能电压、电容值、线圈线径和匝数以及弹簧参数对开关动态特性的影响规律，

并对其动态特性进行优化设计。最后根据仿真结果制作样机并进行试验验证，测试结果表明：旁路开关满

足在3ms内合闸，零弹跳的技术要求，且通过雷电冲击试验、工频耐压试验、方波电压试验3项绝缘试验。

关键词：旁路开关；子模块；永磁机构；模块化多电平

DesignonVacuumBypassSwitchforSub⁃moduleofModularMulti⁃levelConverter

1，21，21，21，21，3

LISisi，FANGChun’en，YINXiaoxu，LIWei，CHENJunping

（1.SchoolofElectricalandElectronicInformation，XihuaUniversity，Chengdu610039，China；2.KeyLaboratoryof

PowerElectronicEnergy⁃savingTechnologyEquipment，Chengdu610039，China；

3.ChengduXuguangElectronicsCo.，Ltd.，Chengdu610500，China）

Abstract:Reliabilityofsub⁃modelmodularmultilevelconvertervalve（MMC）directlyaffectstheoverallstabilityof

theflexibleDCtransmissionsystem，andthebypassswitchisoneofthethekeyequipmenttodeterminetheswitch⁃

ingperformanceofthesub⁃model.Inthispaper，akindofdouble⁃coilbypassswitchmodelissetuponthebasisof

theworkingprincipleandtheoryofpermanentmagnetmechanism，andtheinfluenceofthechargingvoltageofca⁃

pacitor，capacitance，coildiameterandturnsnumberaswellasparameterofspringonthedynamiccharacteristics

oftheswitchisanalyzedanditsdynamiccharacteristicisoptimized.Finally，aprototypeismadeandtestedinac⁃

cordancewiththesimulationresult.Thetestresultsshowthatthebypassswitc