混合式MMC直流故障穿越特性影响因素研究

混合式MMC利用全桥子模块的负压特性实现直流故障不闭锁穿越,由于直流故障穿越特性是考核换流阀设备与控制保护系统性能的重要指标,因此首先对混合式MMC直流故障穿越特性影响因素及其影响机理进行理论分析,主要包含控制器参数以及子模块配比两方面因素,然后搭建PSCAD系统仿真模型对其影响结果进行仿真验证并给出故障特性优化方法。结果表明,通过优化控制器参数可有效降低换流阀电气应力并缩短故障电流清除时间;故障期间在负投入子模块个数饱和的情况下,通过提升全桥子模块配比可缩短故障电流清除时间。

基于LCC和混合型MMC的混合直流输电系统控制策略

混合直流输电系统应用于远距离大容量输电时,存在直流侧故障自清除问题和送端交流系统故障后的功率续传问题,这两个关键问题的一种解决方案是采用整流站使用电网换相换流器、逆变站使用混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的混合直流输电系统。为此首先分析混合型MMC的运行原理,及直流运行范围与子模块配比之间的关系;然后设计两种混合直流输电系统的控制策略,并介绍闭锁处理和无闭锁故障穿越两种可行的直流故障处理方法;最后在PSCAD/EMTDC中搭建双极混合直流输电系统,对比分析不同控制策略和直流故障处理方法的响应特性。仿真结果表明,所设计的混合直流输电系统控制策略能够有效地处理直流侧故障和送端交流系统故障。