一种具备直流故障阻断能力的新型子模块研究

发布时间：2021-04-16 20:39

　　针对在柔性直流工程中得到广泛应用的半桥子模块无法处理直流侧故障的问题,提出了一种具有直流故障电流自阻断能力的子模块拓扑结构。阐述了新型子模块拓扑的基本结构和运行特性;基于直流故障期间系统等效电路,详细分析了新型子模块的故障电流阻断机理和器件耐压水平;对该子模块的混合实施方案进行计算,同时对阻断能力和经济特性做出了比较分析;在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了仿真模型,对所提出的子模块阻断能力进行验证。经验证,该型子模块拓扑能够快速有效地清除直流侧故障电流。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(19)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

全桥子模块拓扑级联结构

图1 全桥子模块拓扑级联结构如图2所示，正常运行状态下，T5保持导通，D9、D10由于始终承受子模块电容反向电压而处于关断状态，所以ECSM在正常运行时可以看作两倍的HBSM级联结构，故增强型电容箝位子模块在正常工作状态下的运行原理与半桥子模块类似，且基于HBSM换流器最近电平逼近调制和传统的基于排序法的子模块电容电压均衡策略同样适用于基于EC-SM的换流器。

以系统A、C相为例，设交流侧线电压是UAC，系统于t1时刻闭锁子模块，等效回路如图3所示。图中，回路等效二极管、等效电容电压、等效电感、等效电阻分别为De、Ue、Le、Re。因短路故障电流isc流入子模块方向存在差异性，ECSM对故障电流阻断机理分两种方式进行讨论。当isc>0时，增强型电容箝位子模块处于如图4所示的故障电流阻断模式。故障电流在拓扑中的流向如图4虚线箭头所示。短路电流通过D1、D3和D9对电容C1、C2充电，有:

【参考文献】：
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本文编号：3142133