[發(fā)明專(zhuān)利]一種具備零直流電壓故障穿越能力的MMC及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410400214.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104167912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡家兵;路茂增;鄭皖寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/32
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/32;H02J3/36
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種具備零直流電壓故障穿越能力的MMC的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定MMC由兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的子模塊組成，分別表示為第一子模塊和第二子模塊；其中，第一子模塊確定為半橋子模塊，以降低MMC的設(shè)計(jì)成本及提高其運(yùn)行效率；第二子模塊需滿(mǎn)足如下條件：能在非閉鎖狀態(tài)下輸出正、負(fù)及零三類(lèi)電平，使MMC具備零直流電壓穿越能力；

(2)確定零直流電壓故障穿越方案；

其中，穿越方案遵循以下原則：所有半橋子模塊均旁路，同相上、下橋臂的第二子模塊總輸出電壓等大反相，下橋臂第二子模塊總輸出電壓為該相瞬時(shí)電壓值，同橋臂第二子模塊只能輸出正電平及零電平，或者負(fù)電平及零電平；

第二子模塊投切原則滿(mǎn)足如下條件：(A1)需追加投入子模塊時(shí)，如果當(dāng)前橋臂電流對(duì)子模塊中電容充電，應(yīng)投入原處于切除狀態(tài)的電壓較低的第二子模塊；反之，應(yīng)投入原處于切除狀態(tài)的電壓較高的第二子模塊；(A2)需追加切除子模塊時(shí)，如果當(dāng)前橋臂電流對(duì)子模塊電容充電，應(yīng)切除原處于投入狀態(tài)的電壓較高的第二子模塊；反之，應(yīng)切除原處于投入狀態(tài)的電壓較低的第二子模塊；

(3)根據(jù)步驟(2)確定的零直流電壓故障穿越方案，確定第一子模塊和第二子模塊的個(gè)數(shù)，以使得MMC在可實(shí)現(xiàn)零直流電壓故障穿越的同時(shí)成本最低及運(yùn)行效率最高，完成MMC的設(shè)計(jì)；

其中，半橋子模塊的個(gè)數(shù)滿(mǎn)足如下條件：?jiǎn)螛虮壑邪霕蜃幽K總投入電壓為直流側(cè)額定電壓與交流側(cè)相電壓峰值之差；第二子模塊的個(gè)數(shù)滿(mǎn)足如下條件：?jiǎn)螛虮壑械诙幽K最大總投入電壓為交流相電壓的峰值。

2.如權(quán)利要求1所述的具備零直流電壓故障穿越能力的MMC的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在電壓調(diào)制系數(shù)為1時(shí)，如果半橋子模塊的額定電壓與第二子模塊的額定電壓比值為1:1，則半橋子模塊與第二子模塊的個(gè)數(shù)比為1:1，半橋子模塊個(gè)數(shù)為直流側(cè)額定電壓與半橋子模塊額定電壓比值的一半；如果半橋子模塊的額定電壓與第二子模塊的額定電壓比值為1:2，則半橋子模塊與第二子模塊的個(gè)數(shù)比為2:1，半橋子模塊個(gè)數(shù)為直流側(cè)額定電壓與半橋子模塊額定電壓比值的三分之二。

3.如權(quán)利要求1或2所述的具備零直流電壓故障穿越能力的MMC的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第二子模塊為全橋子模塊或交叉連接雙半橋子模塊。

4.一種用權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法設(shè)計(jì)的模塊化多電平變換器。