[發(fā)明專利]基于與或邏輯的識別HBSM-MMC內(nèi)部短路故障的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710958904.9
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107748313B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭濤;張滋行;李躍;祁歡歡
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 11246 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張文寶<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種基于“與”、“或”邏輯的識別HBSM?MMC內(nèi)部短路故障方法，所述方法包括以下步驟：(1)監(jiān)測第n個(gè)HBSM的狀態(tài)S_n；(2)監(jiān)測第n個(gè)HBSM的電容電壓u_cn，計(jì)算其電容電流i_cn；(3)計(jì)算n個(gè)HBSM的電容電流與橋臂電流的比值λ_n；(4)定義門檻值K，當(dāng)λ_n≥K時(shí)，記β_n＝1；當(dāng)λ_n<K時(shí)，記β_n＝0；(5)當(dāng)S_n＝1時(shí)，令S_n和β_n進(jìn)行“與”，用“*”表示“與”，并定義ρ_n1＝S_n*β_n；當(dāng)S_n＝0時(shí)，令S_n和β_n進(jìn)行“或”，用“+”表示“或”，并定義ρ_n2＝S_n+β_n，ρ_n1＝ρ_n2＝0，說明第n個(gè)HBSM內(nèi)部未發(fā)生短路故障。本發(fā)明采用的計(jì)算方法簡便，計(jì)算結(jié)果形式簡單，僅有0和1兩種形式，可以實(shí)現(xiàn)快速、精確、使用更少參數(shù)來對HBSM?MMC中故障進(jìn)行識別及定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于HBSM-MMC本體內(nèi)部保護(hù)配置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于“與”、“或”邏輯的識別HBSM-MMC內(nèi)部短路故障的方法。

背景技術(shù)

模塊化多電平換流器(Modular Multilevel converter，MMC)是基于電壓源換流器直流輸電(Voltage-sourced converter based HVDC，VSC-HVDC) 的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。隨著絕緣柵雙極型晶閘管(Insulated Gate bipolar transisitor，IGBT)等電力電子器件的快速發(fā)展，MMC在全世界范圍內(nèi)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的兩電平或三電平VSC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，MMC可以降低器件開關(guān)頻率，減小器件的電壓變化率和電流變化率，進(jìn)而降低器件的損耗和均壓難度。

子模塊是MMC拓?fù)渲凶铌P(guān)鍵的部件，它不僅承擔(dān)了兩電平換流器直流側(cè)電容支撐直流電壓的作用，而且通過子模塊中全控器件的開關(guān)決定了換流器交流側(cè)輸出電壓的波形質(zhì)量，可以說子模塊是MMC中的“功率單元”。Rainer Marquardt在2010和2011年的兩次電力電子會議上提出了廣義MMC的概念，將子模塊分為半橋子模塊(Half Bridge Sub-module，HBSM)、全橋子模塊(Full Bridge Sub-module，F(xiàn)BSM)和雙箝位子模塊(Clamping DoubleSub-module， CDSM)。其中基于半橋子模塊HBSM的MMC(簡稱HBSM-MMC)在工程實(shí)際中最為常用，故本發(fā)明主要研究HBSM-MMC中短路故障的情況。

HBSM-MMC中短路的發(fā)生會使橋臂產(chǎn)生較大的換流，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，因此快速、準(zhǔn)確識別及定位HBSM-MMC中的短路故障、并啟動相應(yīng)的保護(hù)是非常有必要的。