一種具備直流故障阻斷能力的新型子模塊研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 20:39
針對(duì)在柔性直流工程中得到廣泛應(yīng)用的半橋子模塊無(wú)法處理直流側(cè)故障的問(wèn)題,提出了一種具有直流故障電流自阻斷能力的子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。闡述了新型子模塊拓?fù)涞幕窘Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性;基于直流故障期間系統(tǒng)等效電路,詳細(xì)分析了新型子模塊的故障電流阻斷機(jī)理和器件耐壓水平;對(duì)該子模塊的混合實(shí)施方案進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)對(duì)阻斷能力和經(jīng)濟(jì)特性做出了比較分析;在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)上搭建了仿真模型,對(duì)所提出的子模塊阻斷能力進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)驗(yàn)證,該型子模塊拓?fù)淠軌蚩焖儆行У厍宄绷鱾?cè)故障電流。
【文章來(lái)源】:電測(cè)與儀表. 2020,57(19)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
全橋子模塊拓?fù)浼?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)
圖1 全橋子模塊拓?fù)浼?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖2所示,正常運(yùn)行狀態(tài)下,T5保持導(dǎo)通,D9、D10由于始終承受子模塊電容反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài),所以ECSM在正常運(yùn)行時(shí)可以看作兩倍的HBSM級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),故增強(qiáng)型電容箝位子模塊在正常工作狀態(tài)下的運(yùn)行原理與半橋子模塊類(lèi)似,且基于HBSM換流器最近電平逼近調(diào)制和傳統(tǒng)的基于排序法的子模塊電容電壓均衡策略同樣適用于基于EC-SM的換流器。
以系統(tǒng)A、C相為例,設(shè)交流側(cè)線電壓是UAC,系統(tǒng)于t1時(shí)刻閉鎖子模塊,等效回路如圖3所示。圖中,回路等效二極管、等效電容電壓、等效電感、等效電阻分別為De、Ue、Le、Re。因短路故障電流isc流入子模塊方向存在差異性,ECSM對(duì)故障電流阻斷機(jī)理分兩種方式進(jìn)行討論。當(dāng)isc>0時(shí),增強(qiáng)型電容箝位子模塊處于如圖4所示的故障電流阻斷模式。故障電流在拓?fù)渲械牧飨蛉鐖D4虛線箭頭所示。短路電流通過(guò)D1、D3和D9對(duì)電容C1、C2充電,有:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于二極管鉗位逆阻型雙子模塊的MMC直流故障自清除策略[J]. 馬文忠,王曉,孫迎新,劉勇,趙華芳,王玉彬. 高電壓技術(shù). 2018(07)
[2]基于MMC的電力電子變壓器保護(hù)系統(tǒng)研究[J]. 周廷冬,徐永海. 電測(cè)與儀表. 2018(13)
[3]具有交流源完全阻斷能力的混合式MMC拓?fù)鋄J]. 李仲青,何佳偉,李永麗,李偉. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(03)
[4]具有直流故障阻斷能力的電容嵌位子模塊拓?fù)浼捌涮匦訹J]. 陽(yáng)莉汶,江偉,王渝紅,陳金祥,李興源,黃道姍. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(12)
[5]基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制研究[J]. 黃政,吳杰. 電測(cè)與儀表. 2017(17)
[6]基于VSC的多端直流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)故障分析與定位研究[J]. 許士錦,王毅,景世良,劉婧妍. 電測(cè)與儀表. 2017(16)
[7]新型電壓源換流器直流故障穿越能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 李道洋,吳金龍,張浩,王先為,馬煥,孫樹(shù)敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]基于不對(duì)稱(chēng)雙子模塊的混合MMC及其直流故障自清除能力[J]. 朱明琳,杭麗君,李國(guó)杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(17)
[9]雙極MMC-HVDC系統(tǒng)直流故障特性研究[J]. 陳繼開(kāi),孫川,李國(guó)慶,李揚(yáng),李江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[10]含橋臂阻尼的MMC-HVDC直流雙極短路故障機(jī)理分析[J]. 馬煥,姚為正,吳金龍,行登江,楊美娟,孫樹(shù)敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(07)
本文編號(hào):3142133
【文章來(lái)源】:電測(cè)與儀表. 2020,57(19)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
全橋子模塊拓?fù)浼?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)
圖1 全橋子模塊拓?fù)浼?jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖2所示,正常運(yùn)行狀態(tài)下,T5保持導(dǎo)通,D9、D10由于始終承受子模塊電容反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài),所以ECSM在正常運(yùn)行時(shí)可以看作兩倍的HBSM級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),故增強(qiáng)型電容箝位子模塊在正常工作狀態(tài)下的運(yùn)行原理與半橋子模塊類(lèi)似,且基于HBSM換流器最近電平逼近調(diào)制和傳統(tǒng)的基于排序法的子模塊電容電壓均衡策略同樣適用于基于EC-SM的換流器。
以系統(tǒng)A、C相為例,設(shè)交流側(cè)線電壓是UAC,系統(tǒng)于t1時(shí)刻閉鎖子模塊,等效回路如圖3所示。圖中,回路等效二極管、等效電容電壓、等效電感、等效電阻分別為De、Ue、Le、Re。因短路故障電流isc流入子模塊方向存在差異性,ECSM對(duì)故障電流阻斷機(jī)理分兩種方式進(jìn)行討論。當(dāng)isc>0時(shí),增強(qiáng)型電容箝位子模塊處于如圖4所示的故障電流阻斷模式。故障電流在拓?fù)渲械牧飨蛉鐖D4虛線箭頭所示。短路電流通過(guò)D1、D3和D9對(duì)電容C1、C2充電,有:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于二極管鉗位逆阻型雙子模塊的MMC直流故障自清除策略[J]. 馬文忠,王曉,孫迎新,劉勇,趙華芳,王玉彬. 高電壓技術(shù). 2018(07)
[2]基于MMC的電力電子變壓器保護(hù)系統(tǒng)研究[J]. 周廷冬,徐永海. 電測(cè)與儀表. 2018(13)
[3]具有交流源完全阻斷能力的混合式MMC拓?fù)鋄J]. 李仲青,何佳偉,李永麗,李偉. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(03)
[4]具有直流故障阻斷能力的電容嵌位子模塊拓?fù)浼捌涮匦訹J]. 陽(yáng)莉汶,江偉,王渝紅,陳金祥,李興源,黃道姍. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(12)
[5]基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制研究[J]. 黃政,吳杰. 電測(cè)與儀表. 2017(17)
[6]基于VSC的多端直流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)故障分析與定位研究[J]. 許士錦,王毅,景世良,劉婧妍. 電測(cè)與儀表. 2017(16)
[7]新型電壓源換流器直流故障穿越能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 李道洋,吳金龍,張浩,王先為,馬煥,孫樹(shù)敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]基于不對(duì)稱(chēng)雙子模塊的混合MMC及其直流故障自清除能力[J]. 朱明琳,杭麗君,李國(guó)杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(17)
[9]雙極MMC-HVDC系統(tǒng)直流故障特性研究[J]. 陳繼開(kāi),孫川,李國(guó)慶,李揚(yáng),李江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[10]含橋臂阻尼的MMC-HVDC直流雙極短路故障機(jī)理分析[J]. 馬煥,姚為正,吳金龍,行登江,楊美娟,孫樹(shù)敏,李廣磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(07)
本文編號(hào):3142133
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