全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法

摘要

本发明公开了输配电技术领域的一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法。其技术方案,通过监测子模块的电气量和通信状态实现故障的就地诊断,并将故障信号传送到阀基控制器VBC，然后子模块控制器SMC闭锁故障子模块，并触发旁路装置旁路故障子模块，实现故障子模块和系统的保护。本发明提出一种全桥型MMC-HVDC子模块故障的就地诊断与保护方法，可以实时监测子模块状态并在子模块故障后保护系统和故障子模块，提出一种由通信故障或子模块控制器SMC上级控制器故障导致的信号传输通道切换时能保持系统稳定运行的方法。

主权项

一种全桥型MMC‑HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：通过监测子模块的电气量和通信状态，实现全桥型子模块故障的就地诊断；步骤2：诊断到子模块故障信号时，子模块控制器SMC闭锁故障子模块，同时将故障信号传送到阀基控制器VBC；步骤3：闭锁故障子模块后通过子模块控制器SMC触发旁路装置旁路故障子模块，实现故障子模块和系统的保护；步骤4：单个子模块故障发生后，对于采用排序法实现电容均压的系统，阀基控制器VBC在排序时跳过故障子模块，用于保证故障子模块的触发脉冲始终为0；步骤5：当故障子模块个数大于桥臂冗余子模块个数时，由阀基控制器VBC发出全站闭锁信号，使整个换流站停运；步骤6：通信故障或上级控制器故障发生时，将故障信号传输通道切换至冗余通道或将故障控制器切换至冗余控制器，若信号传输通道切换时间过长，则通过调用历史触发指令的方法保持系统稳定，所述调用历史触发指令的方法保持系统稳定的方法具体包括：步骤a：根据单个桥臂导通子模块个数周期性变化的特点，时刻存储n个周期的触发指令并动态更新；步骤b：判断通信故障或上级控制器故障时，通道切换时间是否超过设定时长；若超过设定时长，则执行步骤c；步骤c：调用n个周期前的触发指令保持系统稳定；所述步骤a中任一时刻单个桥臂子模块导通个数计算方法如下：任一相上、下桥臂导通的子模块个数为：式(1)中，n_上为上桥臂导通的子模块个数，n_下为下桥臂导通的子模块个数，f_INT为取整函数，E_ref为参考调制波，U_SM为子模块额定电压，U_dc为换流器正负极直流母线间的电压差；由式(1)可知，单个桥臂子模块导通个数呈周期性变化且周期与系统周期相同，因此若发生触发脉冲丢失或上级控制器故障时，根据信号传输通道切换时间的长短，可在切换期间令整个桥臂先调用n个周期之前的触发指令以保证系统稳定运行，切换成功后再采用实时计算的触发指令。