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基于单向电流型混合MMC的海上风电柔性直流紧凑化换流阀设计方法
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作者 蔡放 李政轩 +3 位作者 宋强 余占清 赵彪 曾嵘 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2759-2769,I0001-I0003,共14页
针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电... 针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为研究案例,对UC-HYB-MMC的参数进行设计,并基于所设计的换流器参数,分别对单向电流型箝位双子模块(unidirectional-current clamp double submodule,UC-CDSM)和单向电流型全桥子模块(unidirectional-current full-bridge submodule,UC-FBSM)的结构设计方法进行研究。热过程仿真结果表明子模块的散热设计可以使半导体器件结温在允许范围内,且阀串温度分布较为均衡。在子模块结构设计基础上,完成了UC-CDSM和UC-FBSM阀段的设计,并对UC-HYB-MMC阀塔结构进行设计。实现了UC-HYB-MMC阀厅布置的设计,并与常规半桥子模块MMC的阀厅尺寸进行对比,结果表明UC-HYB-MMC在换流阀的占地和体积方面都具有明显优势。 展开更多
关键词 海上风电 单向电流型混合模块化多电平换流器 模块结构 阀塔设计 换流阀紧凑技术
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基于电流单向型模块化多电平换流器的混合直流输电系统 被引量:8
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作者 杨文博 宋强 +3 位作者 刘文华 许树楷 饶宏 朱喆 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2205-2212,共8页
为了解决现有电网换相换流器(LCC)与模块化多电平换流器(MMC)组成的混合高压直流(HVDC)输电系统采用半桥MMC时不具有直流侧故障清除能力、采用全桥MMC时成本过高的问题,提出了一种使用新型的电流单向型MMC与LCC连接构成的混合直... 为了解决现有电网换相换流器(LCC)与模块化多电平换流器(MMC)组成的混合高压直流(HVDC)输电系统采用半桥MMC时不具有直流侧故障清除能力、采用全桥MMC时成本过高的问题,提出了一种使用新型的电流单向型MMC与LCC连接构成的混合直流输电系统。构建了单极800 k V/2 500 MW的双端系统模型,对其启动过程、典型故障过程和功率反转过程进行了仿真,结果表明提出的混合系统具有可行性、直流故障清除能力、短时无功支撑能力和双向功率传输能力。 展开更多
关键词 高压直流输电 混合直流输电 模块多电平换流器 电网换相换流器 单向电流
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一种能够阻断直流故障电流的新型子模块拓扑及混合型模块化多电平换流器 被引量:111
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作者 向往 林卫星 +1 位作者 文劲宇 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5171-5179,共9页
针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲... 针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲。为了降低触发同时性的要求,进一步提出无需同时闭锁IGBT触发脉冲的2种增强自阻型子模块拓扑。模块化多电平换流器技术(modular multilevel converters,MMC)的全部子模块采用增强型子模块时所使用的电力电子器件较多,为了进一步减少MMC中电力电子器件的数量,提出一种由增强型子模块和常规半桥子模块构成的混合型MMC。PSCAD/EMTDC下的仿真研究表明,所提出的自阻型子模块、增强型子模块及混合型换流器能有效隔离直流故障。相比于常规半桥型MMC,该混合型MMC仅需提高25%的IGBT即可具备隔离直流故障电流的功能,因此具有良好的工业应用价值。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 全桥子模块 箝位双模块 模块 隔离直流故障 混合换流器
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混合型模块化多电平换流器启动冲击电流特性分析及控制策略 被引量:11
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作者 罗永捷 蒲羿 +1 位作者 宋勇辉 易力峥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期49-59,共11页
启动控制是模块化多电平换流器(MMC)正常运行的基础。半桥型和全桥型子模块构成的混合型MMC,在预充电阶段存在电容欠电压且电压不均衡现象,导致换流阀受控充电解锁后出现桥臂过调制和冲击电流。该文首先针对混合型MMC的拓扑结构,分析半... 启动控制是模块化多电平换流器(MMC)正常运行的基础。半桥型和全桥型子模块构成的混合型MMC,在预充电阶段存在电容欠电压且电压不均衡现象,导致换流阀受控充电解锁后出现桥臂过调制和冲击电流。该文首先针对混合型MMC的拓扑结构,分析半桥型和全桥型子模块预充电电压特性及其等效电路,提出两类模块电容电压计算方法。利用全桥型子模块负电平输出特性,提出一种交流侧受控充电启动策略,能够在电容欠电压条件下避免换流器过调制从而抑制冲击电流。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了换流阀启动特性的正确性和所提出的启动控制策略的有效性。 展开更多
关键词 混合模块多电平换流器 过调制 冲击电流 启动控制策略
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具有直流故障阻断能力的混合型模块化多电平换流器 被引量:10
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作者 罗映红 许义佳 +1 位作者 史彤彤 刘运华 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第5期1-9,共9页
逆阻型MMC(RBSM-MMC)拓扑在处理直流侧故障电流时,下管逆阻型IGBT模块会出现较大的过电压,需满足极高的脉冲闭锁一致性,否则IGBT两端会承受极大的过电压,烧毁器件。提出了一种半桥-逆阻混合型MMC(RB-HBSM-MMC)拓扑,用于解决传统MMC的故... 逆阻型MMC(RBSM-MMC)拓扑在处理直流侧故障电流时,下管逆阻型IGBT模块会出现较大的过电压,需满足极高的脉冲闭锁一致性,否则IGBT两端会承受极大的过电压,烧毁器件。提出了一种半桥-逆阻混合型MMC(RB-HBSM-MMC)拓扑,用于解决传统MMC的故障阻断能力和逆阻型MMC触发一致与尖峰电压的问题。在分析其混合拓扑结构及其故障阻断机理基础之上,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建双端MMC-HVDC系统。仿真结果表明:所提出的RB-HBSM-MMC能有效阻断直流侧故障电流,隔离故障。RB-HBSM-MMC相比于RBSM-MMC,既可以实现对直流侧故障电流的有效阻断并能转移瞬时尖峰电压,解决过电压问题,降低对系统触发一致性技术要求,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 逆阻 混合拓扑 故障清除 触发同步性 高压柔性直流输电
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一种基于子模块混合型模块化多电平换流器的高压大功率DC/DC变换器 被引量:39
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作者 索之闻 李庚银 +1 位作者 迟永宁 王伟胜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期3577-3585,共9页
针对构建未来多电压等级多端直流电网的技术需求,提出一种基于子模块混合型模块化多电平换流器的高压大功率DC/DC变换器,并建立了相应数学模型。该拓扑主要由半桥子模块和一种新型的、具有故障电流阻断能力的T型全桥子模块构成,进一步... 针对构建未来多电压等级多端直流电网的技术需求,提出一种基于子模块混合型模块化多电平换流器的高压大功率DC/DC变换器,并建立了相应数学模型。该拓扑主要由半桥子模块和一种新型的、具有故障电流阻断能力的T型全桥子模块构成,进一步提高了经济性。在此基础上,设计了高压大功率DC/DC变换器的调制策略和电容电压平衡策略,利用T型全桥子模块负电平输出实现直流电压下降时变换器的正常工作,保证多电压等级互联直流系统的降压稳定运行。然后分析了高压大功率DC/DC变换器的直流故障隔离原理。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了含高压大功率DC/DC变换器的直流试验系统仿真模型,通过稳态和暂态仿真分析,结果表明该变换器能够实现降压运行并具有直流故障隔离能力,在未来多电压等级多端直流电网中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 能源互联网 直流电网 高压大功率DC/DC变换器 T全桥子模块 模块混合模块多电平换流器 降压运行 直流故障隔离
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Y型模块化多电平换流器电流的微分平坦控制策略研究 被引量:5
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作者 程启明 岳秉言 +2 位作者 程尹曼 赖宇生 刘科 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3467-3477,共11页
Y型模块化多电平换流器(Y-type modular multilevel converter, Y-MMC)为一种具备大功率、低成本、高电压特性的三相交流-交流变换器,能够适用于海上风电领域。目前Y-MMC低频侧及工频侧电流一般均采用PI控制,而PI控制用于Y-MMC这种非线... Y型模块化多电平换流器(Y-type modular multilevel converter, Y-MMC)为一种具备大功率、低成本、高电压特性的三相交流-交流变换器,能够适用于海上风电领域。目前Y-MMC低频侧及工频侧电流一般均采用PI控制,而PI控制用于Y-MMC这种非线性复杂对象的控制效果并不理想。为此,提出了Y-MMC低频侧及工频侧电流的微分平坦控制策略来解决此问题。首先根据Y-MMC的拓扑结构,推导出其解耦模型;然后,推导正、负序微分平坦控制的数学表达式,并利用Lyapunov理论证明其全局渐进稳定性;最后,在Matlab/Simulink仿真平台上和在RT-LAB半物理平台上进行仿真和实验验证,结果表明所提微分平坦控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上风电 Y模块多电平换流器 低频侧电流 工频侧电流 微分平坦控制 LYAPUNOV理论
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不平衡电网下Y型模块化多电平换流器电流的Lyapunov控制策略研究 被引量:2
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作者 程启明 岳秉言 +1 位作者 赖宇生 杜婷伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期5077-5088,共12页
Y型模块化多电平换流器(Y-typemodularmultilevel converter,Y-MMC)为一种能在大功率、高压场景下实现交交变换的结构,该结构制造成本低,在海上风电领域具有良好前景。当Y-MMC在传输中受不平衡故障的干扰时,输电质量下降,特别是采用传... Y型模块化多电平换流器(Y-typemodularmultilevel converter,Y-MMC)为一种能在大功率、高压场景下实现交交变换的结构,该结构制造成本低,在海上风电领域具有良好前景。当Y-MMC在传输中受不平衡故障的干扰时,输电质量下降,特别是采用传统PI控制这类线性控制方法时存在抗干扰能力弱、响应慢、精确度低及其PI参数动态整定困难等问题,为了提高实际应用中非理想条件下Y-MMC的鲁棒性、快速性、精确性和适应性,该文提出了不平衡工况下Y-MMC低频侧、工频侧电流的Lyapunov非线性控制策略。首先,分析Y-MMC电路结构,推导出其解耦模型;然后,对电压、电流进行正负序分离,设计Y-MMC的正、负序Lyapunov控制的数学表达式;最后,在Matlab/Simulink仿真平台上进行仿真分析,并把该文所提的Lyapunov控制与常规的PI控制相比较,验证了该文所提Lyapunov非线性控制方法用于不平衡工况下Y-MMC控制的可行性和优越性。 展开更多
关键词 海上风电 Y模块多电平换流器 不平衡电网 低频侧电流 工频侧电流 Lyapunov控制
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模块化多电平换流器改进型子模块拓扑仿真研究 被引量:13
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作者 李欢 田新成 张建坡 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期95-101,共7页
针对模块化多电平换流器高压应用和高电平输出时子模块数量过多问题,研究了堆叠式两电平和多电平输出子模块拓扑特点。在总结不同改进类型子模块拓扑特点基础上,定性比较了各种拓扑在直流侧短路故障时所具有的故障电流抑制能力差异性。... 针对模块化多电平换流器高压应用和高电平输出时子模块数量过多问题,研究了堆叠式两电平和多电平输出子模块拓扑特点。在总结不同改进类型子模块拓扑特点基础上,定性比较了各种拓扑在直流侧短路故障时所具有的故障电流抑制能力差异性。针对串联双子模块拓扑,设计了基于全控和半控整流方式的混合充电策略。以改进型拓扑为例,在PSCAD/EMTDC中搭建了两端有源MMC-HVDC系统,对不同子模块拓扑的直流侧故障抑制特性以及串联双子模块拓扑启动策略的有效性进行了分析验证。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 改进拓扑 故障电流抑制 串联双子模块 混合充电
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含电流内环的构网型MMC新型交流电压构建策略及参数设计 被引量:1
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作者 刘黎 杨仁炘 +3 位作者 施刚 张琛 张建文 蔡旭 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第7期27-39,共13页
构网型控制是电力电子变流器支撑新能源主导电力系统稳定运行的一种有效技术途径。高压大功率场景下,构网变流器通常采用模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)拓扑。MMC无集中滤波电容、难以获取并网电流前馈的特性使得常规... 构网型控制是电力电子变流器支撑新能源主导电力系统稳定运行的一种有效技术途径。高压大功率场景下,构网变流器通常采用模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)拓扑。MMC无集中滤波电容、难以获取并网电流前馈的特性使得常规构网型控制中,交流电压-交流电流级联控制回路的性能恶化。为此,提出了一种新型交流电压控制策略,在保留电流内环限流能力的同时,将电流内环通过戴维南-诺顿等效变换成受控电压源串联虚拟阻抗的形式,实现了与同步发电机类似的端电压构建机制。在此基础上,基于小信号状态空间模型对控制环节及控制参数进行了优化设计。最后,在PSCAD/EMTDC平台进行仿真,结果验证了所提新型构网策略及参数设计方法的有效性。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 柔性直流输电 构网控制 电流内环 交流电压控制
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模块化多电平换流器直流输电控制策略 被引量:25
11
作者 张建坡 田新成 尹秀艳 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期103-108,共6页
模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统的控制策略及电流内环控制器对其故障时的运行特性有着重要影响。设计了电网电压不平衡下负序电流抑制策略和对应的限流环节。为解决正负双序同步旋转坐标下电流序分量分解和控制器较多问... 模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统的控制策略及电流内环控制器对其故障时的运行特性有着重要影响。设计了电网电压不平衡下负序电流抑制策略和对应的限流环节。为解决正负双序同步旋转坐标下电流序分量分解和控制器较多问题,构建了基于比例积分和谐振控制的混合电流矢量控制。此外为降低桥臂环流对系统运行的影响,在分析桥臂电流构成成分的基础上,针对环流序分量2倍频特点设计了桥臂环流抑制器。仿真结果表明混合电流矢量控制能够实现直流和2倍频交流电流信号的统一控制,达到了负序电流和桥臂环流的抑制效果。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 高压直流输电 混合电流矢量控制 桥臂环流
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基于MMC的构网型储能系统暂态性能优化控制
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作者 李建林 丁子洋 +1 位作者 游洪灏 刘海涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期152-162,共11页
以基于模块化多电平换流器(MMC)的构网型储能系统作为主体研究对象,针对传统的构网型储能系统在电压跌落时易发生过流的问题,提出一种考虑电流限幅的暂态性能优化控制。在低电压工况时,将无功功率设定值切换为实时计算值从而抑制过流现... 以基于模块化多电平换流器(MMC)的构网型储能系统作为主体研究对象,针对传统的构网型储能系统在电压跌落时易发生过流的问题,提出一种考虑电流限幅的暂态性能优化控制。在低电压工况时,将无功功率设定值切换为实时计算值从而抑制过流现象。在此基础上,提出变励磁惯性系数控制方案,通过在电压跌落故障工况下实时调整励磁惯性系数从而提升无功功率的快速响应能力。最后,利用仿真验证此优化控制策略可有效提升基于MMC的构网型储能系统面对电压跌落时的暂态性能。 展开更多
关键词 模块多电平换流器 构网储能 暂态特性 电流限幅 功率响应
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计及零直流电压控制的混合型MMC-HVDC输电系统短路电流计算方法 被引量:6
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作者 辛业春 刘熠 +4 位作者 江守其 王威儒 王拓 罗鑫 朱博 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2820-2828,共9页
混合型模块化多电平换流器通过零压控制限制直流侧故障电流,为准确分析计算故障后直流侧电流,考虑不同阶段控制系统作用建立其等值模型,并设计故障电流求解计算方法。在零压控制前,构建混合型MMC的串联RLC等值模型,利用受控电流源表征... 混合型模块化多电平换流器通过零压控制限制直流侧故障电流,为准确分析计算故障后直流侧电流,考虑不同阶段控制系统作用建立其等值模型,并设计故障电流求解计算方法。在零压控制前,构建混合型MMC的串联RLC等值模型,利用受控电流源表征交流馈入能量对故障电流的影响;在零压控制后,分析上下桥臂电压动态调整对故障电流的影响,构建相应混合型MMC等值模型提高计算精度。采用状态空间方程计算2个阶段的直流短路电流,通过电容电压置零来计及零压控制后子模块投切引起直流侧电压复零的特性。基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了双极混合型MMC直流输电系统,在不同工况下通过与详细电磁暂态仿真结果对比,验证了所提短路电流计算方法的准确性。 展开更多
关键词 混合模块多电平换流器 双极短路故障 零直流电压控制 等值模 短路电流计算
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特高压混合级联直流输电系统中多MMC换流器间不平衡电流的均衡控制策略 被引量:35
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作者 郭春义 吴张曦 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期6653-6662,共10页
特高压混合级联直流输电系统结合了电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的优势,具有很好的工程应用前景。该文建立整流侧为双12脉动LCC,逆变侧为一个LCC与3个并联MM... 特高压混合级联直流输电系统结合了电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的优势,具有很好的工程应用前景。该文建立整流侧为双12脉动LCC,逆变侧为一个LCC与3个并联MMC串联的特高压混合级联直流输电系统,针对其逆变站多个并联MMC站之间不平衡电流的问题进行研究,分析不平衡电流的产生机理,并提出一种基于不平衡电流进行功率补偿的电流均衡控制策略。该控制策略首先获得MMC换流站间的电流不平衡量,再转化为功率偏差量补偿至定有功功率控制MMC站的外环有功功率控制环节中,由此实现对MMC换流器间不平衡电流的均衡控制。基于PSCAD/EMTDC搭建特高压混合级联直流输电系统的仿真模型,在逆变侧LCC降压运行和交流侧故障导致LCC换相失败2种工况下,对比研究未投入/投入均衡控制策略时系统的动态响应特性,结果表明,所提出的控制策略不仅可有效均衡多个MMC换流器之间的不平衡电流,而且可显著加快系统的恢复速度,因此具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 特高压混合级联直流输电系统 电网换相换流器 模块多电平换流器 不平衡电流 均衡控制策略
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基于F-MMC和LCC的混合型三极直流系统及其控制策略 被引量:6
15
作者 许烽 徐政 +1 位作者 刘高任 黄弘扬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期102-109,共8页
现有的三极直流输电系统因极3采用晶闸管换流器而存在交流电压易波动、过渡阶段易引发过电压和过电流等固有缺陷。为此提出了一种改进式的混合型系统,即极3换流站改用基于全桥子模块的模块化多电平换流器。为使系统获得较好的响应特性,... 现有的三极直流输电系统因极3采用晶闸管换流器而存在交流电压易波动、过渡阶段易引发过电压和过电流等固有缺陷。为此提出了一种改进式的混合型系统,即极3换流站改用基于全桥子模块的模块化多电平换流器。为使系统获得较好的响应特性,提出了无功(电压)平衡、电流平衡和子模块电容电压平衡3个控制要求,并根据控制要求给出了模块化多电平换流器采用改进直流电流控制和交流电压控制、子模块采用电容电压平衡控制等控制措施。利用时域仿真软件PSCAD/EMTDC对所提出的系统进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出的混合型三极直流系统及其控制策略能够很好地实现系统电压平衡、电流平衡和子模块电容电压平衡。 展开更多
关键词 直流输电 混合三极直流 电网换相换流器 全桥模块多电平换流器 无功(电压)平衡 电流平衡 电容电压平衡 控制
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一种可阻断直流故障电流的双逆阻型MMC研究 被引量:9
16
作者 杨波 庄俊 +4 位作者 姚运昌 景妍妍 姚良忠 曲小慧 陈武 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期39-46,共8页
可阻断直流故障电流的模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter, MMC)在高压直流输电工程中具有广泛的应用前景。提出一种可阻断故障电流的基于新型双逆阻型子模块(DualReverseBlockingSub-Module,DRBSM)的MMC拓扑结构。在输... 可阻断直流故障电流的模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter, MMC)在高压直流输电工程中具有广泛的应用前景。提出一种可阻断故障电流的基于新型双逆阻型子模块(DualReverseBlockingSub-Module,DRBSM)的MMC拓扑结构。在输出相同电平数的前提下,与现有拓扑相比,DRBSM型MMC具有较强的直流故障电流阻断能力和更低的功率损耗,且DRBSM型MMC可直接移植半桥子模块(HBSM)型MMC拓扑的控制和调制策略。亦对该子模块结构的拓扑构成、运行原理及故障电流阻断机理进行分析。最后,采用PSCAD/EMTDC仿真验证了该拓扑结构的可行性和有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电 模块多电平换流器 双逆阻模块 故障电流阻断能力 功率损耗
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LCC-MMC串联型混合直流输电系统小信号建模 被引量:26
17
作者 贺永杰 向往 +2 位作者 周家培 赵静波 文劲宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1492-1506,共15页
该文建立了整流侧为电网换相换流器(LCC)、逆变侧为LCC和模块化多电平换流器(MMC)串联的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型。首先,推导LCC的交直流侧等效电路和考虑内部动态特性的MMC的交直流侧等效电路;然后,基于等效电路构... 该文建立了整流侧为电网换相换流器(LCC)、逆变侧为LCC和模块化多电平换流器(MMC)串联的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型。首先,推导LCC的交直流侧等效电路和考虑内部动态特性的MMC的交直流侧等效电路;然后,基于等效电路构建系统整流侧模型和逆变侧模型,并对直流输电线路和控制系统进行建模,通过组合各个部分模型得到全系统模型;最后,通过线性化全系统模型得到全系统小信号模型。通过对比基于PSCAD/EMTDC搭建的电磁暂态模型验证小信号模型的准确性;基于小信号模型,分析MMC定直流电压控制参数、逆变侧LCC定直流电压控制参数、锁相环(PLL)参数和交流联络线参数对系统小信号稳定性的影响。该文所提出的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型可用于系统的小信号稳定性分析,从而为系统设计和参数选择提供有价值的参考。 展开更多
关键词 电网换相换流器 模块多电平换流器 串联 混合直流输电 小信号建模
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混合型MMC非闭锁型直流故障穿越的故障等效模型 被引量:12
18
作者 王泽青 夏成军 +3 位作者 赖胜杰 纪焕聪 周月宾 蔡海青 《电力工程技术》 北大核心 2023年第2期103-111,共9页
由半桥子模块和全桥子模块构成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)相比于全桥型MMC能够在降低成本的同时具备直流故障穿越能力,直流故障暂态分析是混合型MMC器件选型和配比设计的基础。为分析混合型MMC直流... 由半桥子模块和全桥子模块构成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)相比于全桥型MMC能够在降低成本的同时具备直流故障穿越能力,直流故障暂态分析是混合型MMC器件选型和配比设计的基础。为分析混合型MMC直流侧故障的暂态特性,文中建立额定运行状态和降压运行状态下发生极间短路的混合型MMC非闭锁型直流故障穿越过程的故障等效模型;分析了直流故障穿越期间混合型MMC各桥臂子模块的动态投切过程,将非闭锁型直流故障穿越控制策略切换前的暂态过程等效为不可控的子模块电容放电过程,将控制策略切换后的暂态过程等效为带有电感初始储能和反向电压源的限流过程;给出了直流侧短路电流的解析计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,验证了文中模型和计算方法的有效性,能够为混合型MMC的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 混合模块多电平换流器 直流侧故障 非闭锁故障穿越 暂态分析 故障等效模 短路电流计算
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基于模糊聚类与识别的特高压混合级联直流系统过电流抑制方法 被引量:3
19
作者 吴张曦 郭春义 +2 位作者 赵薇 叶全 杨硕 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期131-139,共9页
基于电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)的特高压混合级联直流(HCUHVDC)系统受到工程和学术界的广泛关注。文中建立了整流侧采用双12脉动LCC、逆变侧采用LCC串联3个并联MMC的HC-UHVDC系统模型,分析了逆变站交流故障LCC换相... 基于电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)的特高压混合级联直流(HCUHVDC)系统受到工程和学术界的广泛关注。文中建立了整流侧采用双12脉动LCC、逆变侧采用LCC串联3个并联MMC的HC-UHVDC系统模型,分析了逆变站交流故障LCC换相失败导致直流过电流的产生机理,并提出了一种基于模糊聚类与识别的HC-UHVDC系统过电流抑制方法。该方法首先通过仿真对系统逆变侧交流故障时整流站多电气量进行模糊聚类,根据聚类结果识别的逆变站不同暂态阶段特征来提前设计分阶段的触发角指令值;当系统发生交流故障时再基于整流站本地信息及时调节整流站直流电压,从而快速抑制直流过电流。在PSCAD/EMTDC上的详细电磁暂态仿真结果表明,在逆变侧三相和单相金属性短路故障工况下,所提方法在一定程度上可以抑制逆变站LCC换相失败后的直流过电流和过电压,且可以显著改善HC-UHVDC系统的动态特性。 展开更多
关键词 混合直流输电 电网换相换流器 模块多电平换流器 换相失败 电流 过电压 触发角指令 模糊聚类与识别
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混合级联换流站直流短路故障解析计算与快速限流方法
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作者 李云丰 张佳琳 +3 位作者 魏晓光 孔明 曹一家 许杰锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期9014-9026,I0027,共14页
在高电压、大容量、远距离输电领域,混合换流器拓扑相比于单一换流器更具技术优势,其中为应对危害性极高的直流短路故障,换流器直流短路故障穿越能力需重点考虑。首先,提出一种基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模... 在高电压、大容量、远距离输电领域,混合换流器拓扑相比于单一换流器更具技术优势,其中为应对危害性极高的直流短路故障,换流器直流短路故障穿越能力需重点考虑。首先,提出一种基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平换流器具备直流短路故障穿越能力的混合级联拓扑及其直流短路故障限流控制方法;其次,通过分析直流短路故障期间换流器动态特性,构建分阶段状态方程数学模型,实现对直流短路故障电流进行精确解析计算;再次,选取最严重直流短路故障工况,以最大允许电流变化量作为判据并结合所提出的直流短路故障电流计算方法,给出强制触发角参数动态优化计算机制;最后,以优化设计的强制触发角为基础提出快速限流控制策略,该策略能保证LCC在直流短路故障穿越时不发生换相失败且快速降低故障电流。 展开更多
关键词 电网换相换流器 模块多电平换流器 混合级联换流器 直流短路故障穿越 故障电流计算
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