[發明專利]一種基于MMC的開路故障穿越方法和系統

有效

• 申請號: 202010700882.8
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111987925B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 彭力;王臻;肖云濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/32;G01R19/10;G01R19/165;G01R31/54
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種基于MMC的開路故障穿越方法，其特征在于，包括：

S1：將所述MMC中每個橋臂上多個串聯的子模塊進行分組成多個子模塊組，每個所述子模塊組包括：上開關S1、下開關S2、電容C和機械旁路開關；采集各個所述子模塊組的輸出電壓測量值；

S2：按照控制周期更新各個所述子模塊組的電容電壓及開關狀態，以獲取各個所述子模塊組的輸出電壓估計值；

S3：將各個所述子模塊組對應的輸出電壓測量值和輸出電壓估計值進行比較獲取各個所述子模塊組對應的電壓差值；

S4：根據各個所述子模塊組對應的電壓差值獲取開路故障情況及對應的故障穿越策略；

所述S4包括：

所述多個子模塊組包括至少一個第一子模塊組，若所述第一子模塊組對應的電壓差值d₁介于(-k₁-e)U_c1～(-k₁+e)U_c1范圍內，且所述第一子模塊組所處橋臂的電流方向為負，則判定所述第一子模塊組內存在k₁個子模塊上開關開路故障，e為所述輸出電壓測量值的誤差閾值，U_c1為所述第一子模塊組內各個子模塊的電容電壓參考值；獲取故障時刻時處于投入狀態的N₁個嫌疑子模塊，在接下來的N₁個所述控制周期內將所述N₁個嫌疑子模塊輪流旁路使用；若將其中一個嫌疑子模塊旁路后，d₁介于(-k₁-e+1)U_c1～(-k₁+e+1)U_c1范圍內，則判定所述其中一個嫌疑子模塊為故障子模塊且其上開關S1發生開路故障；在下一個所述控制周期投入N_in1個子模塊，N_in1為所述第一子模塊組所處橋臂上投入子模塊數的指令值；

所述多個子模塊組包括至少一個第二子模塊組，若所述第二子模塊組對應的電壓差值d₂介于(k₂-e)U_c2～(k₂+e)U_c2范圍內，且所述第二子模塊組所處橋臂的電流方向為正，則判定所述第二子模塊組內存在k₂個子模塊下開關S2開路故障，U_c2為所述第二子模塊組的各個子模塊的電容電壓參考值，e為所述輸出電壓測量值的誤差閾值；獲取故障時刻時處于旁路狀態的N₂個嫌疑子模塊，在接下來的N₂個所述控制周期內將所述N₂個嫌疑子模塊輪流投入使用；若將其中一個嫌疑子模塊投入使用后，d₂介于(k₂-e-1)U_c2～(k₂+e-1)U_c2范圍內，則判定所述其中一個嫌疑子模塊為故障子模塊且其下開關S2發生開路故障；在下一個所述控制周期投入(N_in2-k₂)個子模塊，N_in2為所述第二子模塊組所處橋臂上投入子模塊數的指令值。

2.如權利要求1所述的基于MMC的開路故障穿越方法，其特征在于，所述方法還包括：

若在故障定位完成至隔離完成期間所述故障子模塊所處橋臂上的電流方向為正時，則所述故障子模塊所處橋臂上投入子模塊數的指令值為：

其中，U^*_arm為橋臂輸出電壓指令值，為該組內第i個故障子模塊電容電壓，為所述第二子模塊組內正常子模塊的電容電壓平均值。