本技术公开了一种低比例全桥的混合MMC故障穿越控制方法和系统,涉及直流输电技术领域,响应于接收到的故障穿越控制请求,获取混合MMC的稳态工况参数,并控制混合MMC的半桥子模块旁路,采用稳态工况参数对预设的电容电压参考曲线进行限值处理,得到目标电容电压参考曲线,根据目标电容电压参考曲线和预设的稳态控制模型,确定混合MMC中各个故障自清除子模块对应的交流调制指令,分别采用各个交流调制指令对关联的故障自清除子模块进行无闭锁故障穿越控制。解决了现有低比例全桥的混合MMC控制策略会使MMC中每个全桥子模块会分担更高的电压,容易产生过电压,降低了混合MMC运行的可靠性的技术问题。
背景技术
近年来,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的柔性直流输电技术在大容量、远距离的多端输电场合发挥其优势,成为未来构建多端直流电网的首选拓扑。但现阶段为实现故障穿越、阀组投退等要求,混合MMC存在全桥子模块配比不得低于50 %的核心约束。但FBSM中IGBT数目是HBSM的两倍、运行损耗约为HBSM的1.7倍,使得半全混合MMC成本仍然较高。因此,如何解决FBSM占比过高带来的成本与损耗至关重要。
目前,主要从拓扑或控制策略两方面解决FBSM占比过高带来的成本与损耗的问题。在拓扑改造方面,提出了一种HFH-MMC,相较于全桥占比50 %混合型MMC,FBSM用量减少50 %。还提出了一种EFB-MMC,通过对桥臂中部分半桥阀段并联嵌套桥臂,在成本降低23.7%的同时可以无闭锁穿越。在控制策略改进方面,通过提高无功功率或注入低频电流,降低桥臂过零点消失时对应的直流降压运行值,减少降压运行的FBSM占比需求,或者利用子模块电容器的短时升压能力,将电容电压短时(毫秒级)抬升,使全桥占比低于50 %的MMC具备全桥占比50 %的MMC的无闭锁故障穿越能力,但是该方案中每个全桥子模块会分担更高的电压,容易产生过电压,降低了混合MMC运行的可靠性。
实现思路