混合式MMC拓扑子模块数量配置计算方法

摘要

本发明公开了一种混合式MMC拓扑子模块数量配置计算方法，步骤一、定义电压阻断系数K，以直观比较基于各类子模块的MMC交流源阻断能力，步骤二、计算混合式MMC拓扑内的每个桥臂的一种类型的子模块数量和另一种类型的子模块数量，满足在所有子模块闭锁后，完全阻断交流源。与现有技术相比，本发明实现尽可能低的投资成本和附加损耗，同时确保在故障电流清除期间及以后能完全阻断交流源向故障点馈入故障电流。

主权项

一种混合式MMC拓扑子模块数量配置计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、定义电压阻断系数，以直观比较基于各类子模块的MMC交流源阻断能力K，如下式表示：其中，U_{c_nor}为正常运行时子模块电容电压平均值，即额定电容电压；U_scr为换流器在发生直流线路故障并闭锁子模块后能够完全阻断交流源馈流的临界子模块电容平均电压；步骤二、计算混合式MMC拓扑内的每个桥臂的一种类型的子模块数量和另一种类型的子模块数量，计算结果满足在所有子模块闭锁后，完全阻断交流源：(1)、当所述混合式MMC由半桥子模块与全桥子模块构成时，使得每个桥臂中半桥子模块数量M_H和全桥子模块数量M_F满足下式：(2)、当所述混合式MMC采用半桥子模块和钳位双子模块构成时，使得每个桥臂中半桥子模块数量M_H和钳位双子模块数量M_C满足下式：(3)、当所述混合式MMC采用半桥子模块和串联双子模块构成时，使得每个桥臂中半桥子模块数量M_H和串联双子模块数量M_SDSM满足下式：(4)、当所述混合式MMC采用半桥子模块和二极管钳位型子模块构成时，使得每个桥臂中半桥子模块数量M_H和二极管钳位型子模块数量M_D数满足下式：(5)、当所述混合式MMC采用半桥子模块和增强自阻型子模块构成时，使得每个桥臂中半桥子模块数量M_H和增强自阻型子模块数量M_SBSM满足下式：(6)、当所述混合式MMC采用钳位双子模块和全桥子模块构成时，使得每个桥臂中钳位双子模块数量M_C和全桥子模块数量M_F满足下式：(7)、当所述混合式MMC采用二极管钳位型子模块和串联双子模块构成时，使得每个桥臂中二极管钳位型数量M_D和串联双子模块数量M_SDSM满足下式：(8)、当所述混合式MMC采用二极管钳位型子模块和增强自阻型子模块构成时，使得每个桥臂中二极管钳位型子模块数量M_D和增强自阻型子模块数量M_SBSM满足下式：(9)、当所述混合式MMC采用二极管钳位型子模块和全桥子模块构成时，使得每个桥臂中二极管钳位型子模块数量M_D和全桥子模块数量M_F满足下式：式中，M为调制比，由直流系统中换流器交、直流侧的交流电压和直流电压确定；N由电平数求得；K为电压阻断系数。