具备直流故障穿越能力的混合子模块式MMC换流器

摘要

本发明涉及一种具备直流故障穿越能力的混合子模块式MMC换流器。该混合子模块式MMC拓扑与半桥MMC类似，仍为三相六桥臂结构，但单个桥臂由m个半桥式子模块(HBSM)，n个全桥式子模块(FBSM)以及l个钳位双子模块(CDSM)依次级联而成；结合FBSM的高直流电压利用率、FBSM和CDSM共有的直流故障电流自清除以及HBSM的经济性优势，根据实际需求，对m、n以及l的数目进行优化选取，可以使该换流器应用于柔性直流输电系统，特别是对系统直流故障时投运率要求较高的场合，使其在具备直流故障穿越能力的同时，还能提升系统容量，节约经济成本。

主权项

具备直流故障穿越能力的混合子模块式MMC换流器，其特征在于，包括三相共六个桥臂，每个桥臂均由m个半桥式子模块，n个全桥式子模块以及l个钳位双子模块级联构成；在已知的系统有功功率P、无功功率Q、总容量S、直流电压U_dc以及受器件电流应力限制的桥臂电流I_arm等条件的约束下，计算电网相电压峰值U_m＝S·U_dc/(3I_arm·U_dc‑P)，并由此计算P、Q全额输出时系统满载调制度k；当k≤1时，全桥子模块数配置为n＝0；当k>1时，全桥子模块数n＝(k‑1)·U_dc/2/U_c，其中U_c为子模块电容额定电压；n的计算结果为小数时，向上取整，n为整数。