[發明專利]模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價方法及系統

有效

• 申請號: 201610114764.2
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105576691B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 李道洋;吳金龍;劉欣和;楊美娟;張浩;姚為正;潘景霞;匡海艷
• 申請（專利權）人: 西安許繼電力電子技術有限公司;許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

1.一種模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價方法，其特征在于，該評價方法包括以下步驟：

1)計算待考察拓撲MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差；

2)以與待考察拓撲MMC相同電容個數下的半橋式MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差為基準，對步驟1)中待考察拓撲MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差進行標幺處理；

3)對標幺處理后的量分別乘以對應權重系數后相加，得到的值即為待考察拓撲MMC的直流故障穿越能力評價結果；

該評價方法包括利用考察拓撲MMC所包含IGBT個數作為成本因數對步驟3)中的評價結果進行修正。

2.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價方法，其特征在于，修正后的評價結果k為：

其中S_{I_T}為被考察MMC在標準仿真工況下故障電流對時間的積分；S_{I_H}為相同工況下半橋式MMC仿真中故障電流對時間的積分；U_{diff_max_T}與U_{diff_max_H}分別表示被考察拓撲MMC和對應的半橋式MMC在直流故障穿越動作后的最大子模塊電壓偏差值；n_{IGBT_H}為半橋式MMC中IGBT個數；n_{IGBT_T}為被考察MMC中IGBT個數；D為權重系數，D取值范圍為[0,1]。

3.根據權利要求2所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價方法，其特征在于，所述權重系數D可根據實際情況調整，若設置為1，則說明僅考察故障電流抑制能力；若設置為0則表示僅考察拓撲故障后的過電壓水平。

4.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價方法，其特征在于，所述步驟1)在計算待考察MMC故障電流積分時將直流電流降低至0的時刻作為積分結束時刻。

5.一種模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價系統，其特征在于，該評價系統包括計算模塊、比較模塊和綜合處理模塊，

所述計算模塊用于計算待考察拓撲MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差；

所述比較模塊用于以與待考察拓撲MMC相同電容個數下的半橋式MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差為基準，對步驟1)中待考察拓撲MMC的故障電流積分和故障后最大子模塊電壓偏差進行標幺處理；

所述綜合處理模塊用于對標幺處理后的量分別乘以對應權重系數后相加，得到的值即為待考察拓撲MMC的直流故障穿越能力評價結果；

所述的評價系統還包括修正模塊，該修正模塊用于根據考察拓撲MMC所包含IGBT個數對綜合處理模塊評價結果進行修正。

6.根據權利要求5所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價系統，其特征在于，所述修正模塊修正后的評價結果k為：

其中S_{I_T}為被考察MMC在標準仿真工況下故障電流對時間的積分；S_{I_H}為相同工況下半橋式MMC仿真中故障電流對時間的積分；U_{diff_max_T}與U_{diff_max_H}分別表示被考察拓撲MMC和對應的半橋式MMC在直流故障穿越動作后的最大子模塊電壓偏差值；n_{IGBT_H}為半橋式MMC中IGBT個數；n_{IGBT_T}為被考察MMC中IGBT個數；D為權重系數，D取值范圍為[0,1]。

7.根據權利要求6所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價系統，其特征在于，所述權重系數D可根據實際情況調整，若設置為1，則說明僅考察故障電流抑制能力；若設置為0則表示僅考察拓撲故障后的過電壓水平。

8.根據權利要求 6所述的模塊化多電平換流器直流故障穿越能力評價系統，其特征在于，所述計算模塊在計算待考察MMC故障電流積分時將直流電流降低至0的時刻作為積分結束時刻。