模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测 被引量：41

1

作者 王希平 李志刚 姚芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1636-1646,共11页

半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重... 半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流阀 半桥子模块 功率损耗 结温探测 电热耦合模型

下载PDF 职称材料

基于中压直流配电网的MMC调制策略研究 被引量：20

2

作者 唐圣辉 袁旭峰 +2 位作者 唐立 李宁 张天卫 《电测与仪表》 北大核心 2019年第3期52-57,共6页

模块化多电平换流器已在直流输电场合得到广泛研究,现今为止已取得不少工程应用。文中介绍了模块化多电平换流器及其子模块的拓扑结构和工作原理。搭建了基于PSCAD/EMTDC的两端模块化多电平换流器仿真系统,实现了两种最常用的调制策略... 模块化多电平换流器已在直流输电场合得到广泛研究,现今为止已取得不少工程应用。文中介绍了模块化多电平换流器及其子模块的拓扑结构和工作原理。搭建了基于PSCAD/EMTDC的两端模块化多电平换流器仿真系统,实现了两种最常用的调制策略的比较。比较了不同调制方式下两端系统逆变侧输出电压、输出电流、A相桥臂电流及各桥臂子模块的电容电压波动情况。对模块化多电平换流器在中压直流配电网中的工程应用有一定参考价值。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 半桥型子模块 全桥型子模块 正弦脉宽调制 最近电平逼近调制

下载PDF 职称材料

半桥型MMC-HVDC子模块故障诊断与定位方法 被引量：11

3

作者 马燕君 谭令其 +2 位作者 马凯 李歆蔚 李盈 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4600-4609,共10页

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是高压大容量柔直输电系统的核心设备,对其功率模块的故障诊断和快速隔离直接关系到模块内部故障范围,甚至是整个换流阀乃至系统的可靠运行能力。为了准确定位并快速隔离故障功率... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是高压大容量柔直输电系统的核心设备,对其功率模块的故障诊断和快速隔离直接关系到模块内部故障范围,甚至是整个换流阀乃至系统的可靠运行能力。为了准确定位并快速隔离故障功率模块,基于半桥型MMC的子模块故障特性,提出一种半桥型MMC子模块故障诊断与定位方法。针对子模块故障引起的充放电电容数目与阀控系统投入子模块数目的差异,利用桥臂整体电压电流构造故障判据,实现桥臂内子模块器件IGBT开路及直通短路等故障的诊断,并通过各子模块的动态电气量差异定位故障子模块。基于PSCAD/EMTDC搭建了±400 kV的双端MMC-HVDC系统,对所提故障诊断和定位方法进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有快速诊断子模块故障类型和定位故障子模块的能力。 展开更多

关键词 柔性直流 模块化多电平换流器 半桥型子模块 子模块故障特性 故障诊断 故障定位

下载PDF 职称材料

混合型MMC器件损耗分布优化控制方法 被引量：3

4

作者 马新喜 路茂增 +2 位作者 赵艳雷 孙标 苏田田 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期19-28,99,共11页

全桥-半桥1:1混合型MMC在正常稳态下工作于半桥型MMC模式,全桥及半桥子模块充放电行为几乎一致,子模块器件损耗分布极不均衡,特别是在逆变工况下,半桥子模块下部IGBT损耗尤为突出。为此,提出了基于全、半桥两类子模块差异化控制的器件... 全桥-半桥1:1混合型MMC在正常稳态下工作于半桥型MMC模式,全桥及半桥子模块充放电行为几乎一致,子模块器件损耗分布极不均衡,特别是在逆变工况下,半桥子模块下部IGBT损耗尤为突出。为此,提出了基于全、半桥两类子模块差异化控制的器件损耗分布优化方法。首先,解析计算子模块器件损耗,以明确损耗不平衡的原因。其次,为改善器件损耗分布,在不影响设备输出外特性前提下,提出全/半桥模组解耦控制方法。然后,通过分析模组平均开关函数对器件通态及开关损耗的影响机理,以降低半桥子模块下部IGBT损耗为目标,推导出最优模组平均开关函数。最后,通过MATLAB/Simulink及PLECS仿真验证解耦控制策略的可行性及其对损耗分布优化的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 全桥子模块 半桥子模块 损耗计算 损耗分布 解耦控制

下载PDF 职称材料

西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器 被引量：7

5

作者 刘斌 张登山 +2 位作者 Stephan Busse 李季 Andreas Muenzebrock 《电气传动》 北大核心 2016年第4期22-25,共4页

模块化多电平变换器(M2C)不仅具有模块化设计的优点,而且具有公共的直流母线和交流侧,可以直接应用于中高压大功率有功变换场合。西门子已于2010年首次成功将该拓扑应用于高压直流输电,并基于该拓扑开发了高压大功率电机传动应用的变频... 模块化多电平变换器(M2C)不仅具有模块化设计的优点,而且具有公共的直流母线和交流侧,可以直接应用于中高压大功率有功变换场合。西门子已于2010年首次成功将该拓扑应用于高压直流输电,并基于该拓扑开发了高压大功率电机传动应用的变频器,该变频器具有更加快速可靠的单元旁路、更加灵活的变压器设计和布局(如变压器柜与功率单元柜分离放置)等特点。详细介绍了M2C拓扑的结构与原理;并对M2C高压变频器和目前工业应用的主要高压变频器的系统可靠性进行了比较分析;最后介绍了西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器SINAMICS GH150的技术特点。 展开更多

关键词 半桥子模块 模块化多电平变流器 高压变频器 高压直流输电 可靠性 平均无故障时间(MTBF)

下载PDF 职称材料

低直流电压下混合型MMC器件损耗分布优化控制

6

作者 杨金一 马新喜 +1 位作者 路茂增 赵艳雷 《电力电子技术》 2024年第3期113-117,共5页

低直流电压运行工况下,混合型模块化多电平变换器(MMC)器件损耗分布不均匀,逆变工况下,半桥子模块(HBSM)下部绝缘栅双极型晶体管(IGBT)损耗尤为突出,降低了换流器运行可靠性。为此,提出一种全、半桥模组输出电压差异化控制与HBSM降压相... 低直流电压运行工况下,混合型模块化多电平变换器(MMC)器件损耗分布不均匀,逆变工况下,半桥子模块(HBSM)下部绝缘栅双极型晶体管(IGBT)损耗尤为突出,降低了换流器运行可靠性。为此,提出一种全、半桥模组输出电压差异化控制与HBSM降压相结合的损耗分布优化方法。首先计算低直流电压下混合型MMC的器件损耗。然后利用全、半桥模组输出电压差异化控制降低目标器件的通态损耗。分析发现,差异化控制降低通态损耗的同时会增加器件开关损耗,因此结合HBSM电容降压减小其开关损耗,使器件损耗优化效果达到最佳。最后,通过小功率实验平台验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器 半桥子模块 损耗分布

下载PDF 职称材料

基于半桥子模块的直流卸荷装置 被引量：1

7

作者 刘欣和 李道洋 +3 位作者 吴庆范 范雪峰 王大江 李强 《电力工程技术》 北大核心 2022年第5期50-57,共8页

海上风电柔性直流(柔直)送出系统所接入的陆上交流电网发生故障后,风电场持续输出的盈余功率会造成直流过电压。解决盈余功率最有效的手段是采用卸荷装置对盈余功率进行泄放。文中针对功率器件直接串联的集中式直流卸荷装置投退功率冲... 海上风电柔性直流(柔直)送出系统所接入的陆上交流电网发生故障后,风电场持续输出的盈余功率会造成直流过电压。解决盈余功率最有效的手段是采用卸荷装置对盈余功率进行泄放。文中针对功率器件直接串联的集中式直流卸荷装置投退功率冲击大、器件同时开断难以及分布式直流卸荷装置成本高的问题,提出基于半桥子模块的集中式直流卸荷装置方案,并研究所提拓扑的参数设计方法与控制策略。该方案可以克服大规模功率器件直接串联的技术困难和风险,还可以通过子模块逐步投切降低电阻电压变化率,从而降低功率泄放对直流系统的冲击以及卸荷电阻的制造难度。与分布式直流卸荷装置相比,文中方案仅采用集中式电阻而省去了子模块中的泄放支路,大幅降低设备成本。在PSCAD平台进行海上风电柔直送出系统故障穿越仿真,结果表明所提集中式直流卸荷装置拓扑及控制方案具有良好的性能。 展开更多

关键词 海上风电 柔性直流(柔直)送出 直流卸荷装置 故障穿越 海上换流站 半桥子模块

下载PDF 职称材料

MMC压接子模块动态特性测试及寄生参数分析 被引量：1

8

作者 袁文迁 胡应宏 +3 位作者 宋鹏 季一润 袁茜 槐青 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第12期999-1008,共10页

对4500 V/2000 A StakPak IGBT器件组成的半桥子模块开展了动态参数测试,测试电压和电流达到2700 V和2500 A,瞬态电流峰值接近3800 A。利用测试数据对动态过程电流变化影响因素进行了分析,发现关断电流下降过程主要受续流二极管(FWD)正... 对4500 V/2000 A StakPak IGBT器件组成的半桥子模块开展了动态参数测试,测试电压和电流达到2700 V和2500 A,瞬态电流峰值接近3800 A。利用测试数据对动态过程电流变化影响因素进行了分析,发现关断电流下降过程主要受续流二极管(FWD)正向特性影响,关断电流下降及关断电压过冲基本不受测试电压变化影响。但测试电压影响pnp晶体管放大倍数及开通过程电流波形。开通电流上升过程波形可近似采用二次函数与一次函数分段描述。子模块寄生电感计算值受选取时间段的影响,在开通电流上升过程初始阶段进行回路寄生电感计算误差相对较小,子模块回路寄生电感值约为90 nH。 展开更多

关键词 半桥子模块 动态特性 开关损耗 寄生电感 电流上升过程 电流下降过程

下载PDF 职称材料

一种模块化多电平换流器新型子模块拓扑 被引量：1

9

作者 任洪强 甘子松 +1 位作者 伍宇翔 黄冠灵 《电器与能效管理技术》 2015年第19期35-38,71,共5页

设计模块化多电平换流器(MMC)时,调整子模块串联的个数可以实现输出电平数以及电压等级的灵活变化,当MMC直流侧发生短路故障时,半桥子模块不具备阻断直流侧短路故障电流的能力。为此提出了一种具有阻断直流侧故障电流能力的MMC新型子模... 设计模块化多电平换流器(MMC)时,调整子模块串联的个数可以实现输出电平数以及电压等级的灵活变化,当MMC直流侧发生短路故障时,半桥子模块不具备阻断直流侧短路故障电流的能力。为此提出了一种具有阻断直流侧故障电流能力的MMC新型子模块拓扑,可实现快速阻断直流侧故障电流的目的。最后在PSCAD/EMTDC下搭建MMC-STATCOM仿真模型进行了验证。仿真结果表明,新型子模块在阻断直流故障电流方面是有效的。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 新型子模块拓扑 直流侧故障 半桥子模块

下载PDF 职称材料

阈值区间双向逼近的MMC电容电压均衡策略研究 被引量：1

10

作者 钟伟 王晓刚 《自动化仪表》 CAS 2020年第9期10-14,共5页

子模块电容电压均衡是模块化多电平换流器正常运行、实现新能源发电并网的重要技术指标。为实现模块化多电平换流器三相各桥臂子模块的电容电压的均衡稳定,提出了一种基于传统最近电平逼近调制算法的均压策略,即阈值区间双向逼近的模块... 子模块电容电压均衡是模块化多电平换流器正常运行、实现新能源发电并网的重要技术指标。为实现模块化多电平换流器三相各桥臂子模块的电容电压的均衡稳定,提出了一种基于传统最近电平逼近调制算法的均压策略,即阈值区间双向逼近的模块化多电平变换器(MMC)电容电压均衡策略,通过计算子模块电容电压均值以及最大、最小值,选取合适的阈值区间,根据子模块电容电压将子模块进行分组,优先投入阈值区间内子模块,再次从低于阈值下限、高于阈值上限的分组中选择需要投入的子模块,最终逼近输出参考值。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建模块化多电平换流器模型,利用S-function编写均压策略控制程序,实现了所提均压策略的换流器仿真。仿真结果表明,该策略具有比传统算法更好的均压效果,能够降低开关损耗;并且,在电容初始电压不同的情况下,该策略具有更快的收敛效果。因此,该结果对进一步优化模块化多电平换流器具有重要意义。 展开更多

关键词 半桥子模块 最近电平逼近调制 电容电压平衡 阈值区间 开关频率 相电压 电压波动

下载PDF 职称材料

基于数值计算模型的MMC半桥型子模块仿真方法 被引量：1

11

作者 谈竹奎 徐玉韬 +3 位作者 谢百明 班国邦 吴和生 陈卓 《电力大数据》 2019年第6期28-34,共7页

模块化多电平换流器(MMC)的各半桥子模块均由两个开关组(1个IGBT和1个反并联的二极管)构成。针对MMC在包含的子模块规模较大的情况下,对采用电路模型分割法对MMC进行分割后的子模块进行仿真求解时仍然会占用较多资源,效率不高的问题,提... 模块化多电平换流器(MMC)的各半桥子模块均由两个开关组(1个IGBT和1个反并联的二极管)构成。针对MMC在包含的子模块规模较大的情况下,对采用电路模型分割法对MMC进行分割后的子模块进行仿真求解时仍然会占用较多资源,效率不高的问题,提出了基于数值计算模型的MMC半桥子模块仿真验证方法。首先通过分析三相MMC及其半桥子模块(HBSM)的工作机制,把半桥型子模块中的两个开关组等效为在高、低阻态不断切换的等效电阻并给出了其等效电路。然后针对电容支路的离散化问题,根据梯形积分法推导了MMC半桥型子模块的数值求解公式,给出了数值计算电路模型。最后基于MATLAB仿真平台建立了基于数值计算模型的半桥子模块仿真验证模型,通过与详细模型子模块的仿真波形对比分析,结果表明了所建立的子模块数值计算模型是可行的。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 半桥子模块 数值计算模型 梯形积分法

下载PDF 职称材料

具备故障阻断能力的半桥子模块及其实验验证

12

作者 林涛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期130-132,共3页

基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电已经成为当今直流领域的主要应用技术。此处在传统半桥型子模块(HBSM)基础上进行了改进,各个子模块(SM)仅需增加3个二极管即可在故障后切断电流通路,有效防止故障电流激增。该方案经济实用,... 基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电已经成为当今直流领域的主要应用技术。此处在传统半桥型子模块(HBSM)基础上进行了改进,各个子模块(SM)仅需增加3个二极管即可在故障后切断电流通路,有效防止故障电流激增。该方案经济实用,无需增加IGBT等成本较高的电力电子器件。搭建了201电平±160 kV仿真系统以及4电平±80 V的实验样机进行验证,实验结果证明了此处所提方案可以保证系统正常运行,并能高效阻断故障电流。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 故障电流 半桥型子模块

下载PDF 职称材料

混合型MMC启动策略及全桥子模块数目配置研究 被引量：22

13

作者 冯谟可 郭裕群 +1 位作者 许建中 赵成勇 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期28-35,共8页

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是柔性直流输电的研究热点。由半桥子模块(Half-bridge Sub-module,HBSM)和全桥子模块(Full-bridge Sub-module,FBSM)组成的混合型MMC非常适用于大容量架空线输电系统。考虑到混合... 模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是柔性直流输电的研究热点。由半桥子模块(Half-bridge Sub-module,HBSM)和全桥子模块(Full-bridge Sub-module,FBSM)组成的混合型MMC非常适用于大容量架空线输电系统。考虑到混合型MMC的拓扑结构特点,首先提出了一种分段式启动控制策略;然后分别对两种最常见的直流故障(单极接地短路和双极短路)的故障机理进行分析,并结合故障机理提出两种子模块的数目配比方案;最后在PSCAD/EMTDC仿真环境中建立了401电平,±320 k V,1 000 MW的混合型MMC模型,对论文所提出的启动策略和直流故障穿进行仿真分析,结果证明了所提出控制策略的有效性。 展开更多

关键词 半桥子模块(HBSM) 全桥子模块(FBSM) 混合模块化多电平换流器 启动控制策略 直流故障穿越机理

下载PDF 职称材料

模块化多电平换流器子模块拓扑结构对比分析 被引量：13

14

作者 赵国亮 赵鹏豪 +2 位作者 赵成勇 许建中 李卫国 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期15-21,共7页

模块化多电平换流器型高压直流输电以其独特的技术优势,已成为未来电压源换流器型高压直流输电(Voltage Source Converter based HVDC)领域的发展趋势。MMC是未来高压直流输电传输系统的重要组成部分,半桥型子模块、双箝位型子模块和全... 模块化多电平换流器型高压直流输电以其独特的技术优势,已成为未来电压源换流器型高压直流输电(Voltage Source Converter based HVDC)领域的发展趋势。MMC是未来高压直流输电传输系统的重要组成部分,半桥型子模块、双箝位型子模块和全桥型子模块是MMC三种主要的可选择的子模块拓扑结构。分析了MMC的通用拓扑结构及三种常见子模块的拓扑结构和工作模式,得出了不同子模块结构的特点,最后通过仿真验证了不同子模块拓扑结构的直流故障穿越能力,并对比分析了采用不同子模块拓扑结构MMC的基本特性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 半桥型子模块 双箝位型子模块 全桥型子模块 拓扑

下载PDF 职称材料

双半桥与并联全桥子模块混合MMC均压与直流故障控制研究 被引量：10

15

作者 石璐 李嘉龙 +2 位作者 赵成勇 许建中 贾秀芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期6411-6419,共9页

子模块混合型模块化多电平换流器高压直流输电（modular multilevel converter HVDC,MMC-HVDC）兼具直流故障穿越能力和较好的经济性,然而当子模块数目众多时,面临控制器排序均压计算量大和传感器实时性要求高等问题。该文针对由双半桥... 子模块混合型模块化多电平换流器高压直流输电（modular multilevel converter HVDC,MMC-HVDC）兼具直流故障穿越能力和较好的经济性,然而当子模块数目众多时,面临控制器排序均压计算量大和传感器实时性要求高等问题。该文针对由双半桥子模块和并联全桥子模块构成的新型混合MMC,分析其并联均压特性,在此基础上提出新型混合MMC的阀段间和阀段内均压控制策略;通过分析子模块闭锁特性,设计直流故障控制策略。在PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真结果表明,采用所提均压控制策略可在有效降低对控制器性能和传感器精度要求的前提下,实现新型混合MMC子模块电容电压全局良好均衡,并验证了直流故障穿越控制策略的有效性。 展开更多

关键词 混合模块化多电平换流器 双半桥子模块 并联全桥子模块 电容电压均衡 直流故障穿越

下载PDF 职称材料

不同子模块MMC在中压直流配电网中的应用研究 被引量：2

16

作者 唐圣辉 袁旭峰 +3 位作者 唐立 李宁 张天卫 谈竹奎 《贵州大学学报（自然科学版）》 2017年第6期43-48,共6页

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的子模块是其核心部件。结合MMC在中压直流配电网领域的广阔前景,分析了MMC常见的半桥型、全桥型子模块结构。简化半桥型、全桥型、混合型三种子模块结构的MMC在直流侧双极短路故... 模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的子模块是其核心部件。结合MMC在中压直流配电网领域的广阔前景,分析了MMC常见的半桥型、全桥型子模块结构。简化半桥型、全桥型、混合型三种子模块结构的MMC在直流侧双极短路故障时的等效电路,从理论上分析了三种子模块结构的MMC对直流侧双极短路故障的抑制能力。针对三种子模块结构MMC,分别通过基于PSCAD/EMTDC的两端MMC系统的仿真,验证了理论分析的正确性。得出在中压直流配电网中,混合型子模块结构MMC在技术上的可行性和经济上的优越性。为未来中压直流配电网中换流器子模块拓扑的选择提供参考。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 半桥型子模块 全桥型子模块 混合型子模块 直流故障

下载PDF 职称材料

一种新型的混合MMC预充电策略 被引量：1

17

作者 谭伦农 韩磊 《电气传动》 2021年第17期34-37,43,共5页

模块化多电平换流器(MMC)的预充电是保证MMC-HVDC系统正常运行的基础,其中同时包含全桥子模块(FBSM)和半桥子模块(HBSM)的混合型MMC拥有较强的直流故障穿越能力而成为研究的热点。由于全桥子模块和半桥子模块的充电特性不同,子模块(SMs... 模块化多电平换流器(MMC)的预充电是保证MMC-HVDC系统正常运行的基础,其中同时包含全桥子模块(FBSM)和半桥子模块(HBSM)的混合型MMC拥有较强的直流故障穿越能力而成为研究的热点。由于全桥子模块和半桥子模块的充电特性不同,子模块(SMs)的电容器电压在不受控制的预充电过程结束时可能会有所不同。通过分析指出了混合型MMC常规不控充电策略的缺陷,然后提出了一种三阶段预充电策略。该策略可以消除不同类型子模块的电容电压不平衡,解决了半桥子模块预充电过程中自取能量不成功的问题。最后,基于所提出的策略对不受控预充电过程进行了仿真和分析。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 全桥子模块 半桥子模块 预充电策略

下载PDF 职称材料

模块化多电平变流器的预充电控制策略 被引量：22

18

作者 郭高朋 胡学浩 +4 位作者 温家良 吴广禄 药韬 杨杰 尤夏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2624-2630,共7页

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)启动过程需要对电容进行充电,目前主要采用不控充电,但该充电方法并不能将电容电压充到稳态运行时的电压值。为解决该问题,根据半桥子模块的3种工作状态,提出了闭锁充电过程和半... 模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)启动过程需要对电容进行充电,目前主要采用不控充电,但该充电方法并不能将电容电压充到稳态运行时的电压值。为解决该问题,根据半桥子模块的3种工作状态,提出了闭锁充电过程和半闭锁充电过程,能将子模块的电容电压充到稳态运行时的电压值。3分析了交流侧和直流侧的闭锁和半闭锁充电过程,并提出了具体的实现方法。仿真结果表明了所提方法的有效性,电容能被充到稳态电压值,且充电过程中没有电流过冲。 展开更多

关键词 半桥子模块 模块化多电平变流器 高压直流输电 启动过程 预充电过程

下载PDF 职称材料

单端口子模块MMC电磁暂态通用等效建模方法 被引量：20

19

作者 赵禹辰 徐义良 +1 位作者 赵成勇 许建中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期4658-4667,共10页

模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）中子模块（submodule,SM）的数目因工程需求正不断增加,且各种功能先进结构复杂的子模块拓扑正不断涌现,虽然已有MMC模型可大幅提高仿真效率并保证很高的仿真精度,但是已有的模... 模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）中子模块（submodule,SM）的数目因工程需求正不断增加,且各种功能先进结构复杂的子模块拓扑正不断涌现,虽然已有MMC模型可大幅提高仿真效率并保证很高的仿真精度,但是已有的模型大都基于半桥和全桥子模块建立,通用性较差。为此,针对任意单端口子模块构成的MMC,以戴维南等效模型和嵌套快速同时求解算法为基础,提出一种通用的电磁暂态等效建模方法。所提出的建模方法本质上是将子模块内部节点的信息转移到外部节点以消去内部节点,从而获得降阶后的子模块诺顿或戴维南等效电路,在等效电路进行一个步长的求解之后,可以通过反解迅速更新全部子模块的内部信息。该方法统一了戴维南模型的参数求解过程,对任意结构的单端口子模块构成的MMC具有很强的通用性。同时提出一种增强型的单端口双半桥子模块拓扑,并利用所提通用算法在PSCAD/EMTDC中搭建增强型双半桥子模块MMC的等效模型,仿真验证所提模型的精度和加速比,计算各种工况下的最大相对误差,对比分析所提模型和EMTDC仿真模型的谐波误差。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 单端口子模块 诺顿和戴维南等效模型 嵌套快速同时求解算法 通用建模方法 双半桥子模块

下载PDF 职称材料

基于混合式MMC的混合高压直流输电系统启动策略 被引量：18

20

作者 赵文强 高得力 +3 位作者 马云龙 杨建明 王永平 卢宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期62-70,共9页

针对与有源系统相联的混合直流输电系统,以全桥子模块和半桥子模块混合的模块化多电平换流器(MMC)为例,详细分析了其预充电启动过程,给出了每个阶段直流电压的一般数学表达式,从数学上证明了其与半桥子模块或全桥子模块构成的MMC的内在... 针对与有源系统相联的混合直流输电系统,以全桥子模块和半桥子模块混合的模块化多电平换流器(MMC)为例,详细分析了其预充电启动过程,给出了每个阶段直流电压的一般数学表达式,从数学上证明了其与半桥子模块或全桥子模块构成的MMC的内在联系。分析了基于全桥子模块和半桥子模块混合的MMC在不同混合比例下其预充电过程中可能存在的过压或欠压问题,提出了5种解决措施。同时就混合直流输电系统运用于向无源系统供电和作为"黑启动"电源的应用场合,分析了其预充电启动过程,并提出了具体实现方法。最后通过PSCAD/EMTDC对相关分析进行了仿真验证。 展开更多

关键词 半桥子模块 全桥子模块 模块化多电平换流器 预充电 高压直流输电

下载PDF 职称材料