新型故障电流转移消耗型子模块拓扑及其故障穿越策略

为应对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的直流侧短路故障,提出一种故障电流转移消耗型MMC子模块,根据不存在续流通路的特点将其称作续流通路阻断式子模块(freewheeling path blocking sub-module,FPBSM)。在对具备故障电流清除能力的MMC子模块总结分类的基础上,推演FPBSM的拓扑结构,基于二极管单向导通的特点消除续流通路,配合出口处晶闸管及控制策略,可以实现故障电流的有效清除。FPBSM在保证经济性的前提下,提高了故障电流清除的能力,确保了电容电压均衡。基于MATLAB/Simulink仿真模型及硬件实验系统,验证了FPBSM-MMC故障电流清除能力。     

AD Hoc网络中多径多约束路由算法

针对Ad Hoc网络与多媒体业务的特点,在综合考虑用户对QoS要求的基础上,提出了一种Ad Hoc网络中多径并行传输路径选择、保持和计算方法（MMRA）。该算法通过两个管理模块的协调工作,实现了快速路由选择、实时路由维护和一次路由机制,减少了选路的开销。仿真实验结果表明该算法提高了吞吐量,缩短了网络时延,平衡了节点能量的消耗,延长了网络寿命。     

基于负直流电压控制的MMC快速无闭锁故障穿越策略

传统半桥子模块无法阻断直流短路电流,基于新型子模块的闭锁式故障穿越策略则存在换流器不可控、系统重启过程复杂等缺点,降低了模块化多电平换流器的可靠性。为此提出了一种基于负直流电压控制的无闭锁故障穿越策略,在直流侧短路后通过调制波下移将直流电压控制为负值,从而实现直流故障电流的快速清除。此外,针对无闭锁故障穿越过程中输出正负电平子模块之间电容电压不均衡的问题,提出了双排序控制算法以实现电容电压的快速均衡,同时设计了从故障发生至换流器重启整个过程中系统的无闭锁故障穿越流程。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,基于负直流电压控制的无闭锁穿越策略可快速阻断直流故障电流,在此过程中子模块电容电压保持均衡,可实现换流器的快速重启。     

延长自组网生存时间的路由研究

为保证网络中各节点能量的均衡消耗,提出了一种改进的AODV(Ad Hoc on demand distance vector)路由协议(P_AODV)。该算法为每个节点增加了判断节点剩余能量状态的参数,在主路由上能量不足节点的上游处建立旁路,并且将由该节点即将转发或正在转发的网络负载按照一定的比例分配到主路由和旁路由上,从而实现延长整个网络生存期的目的。仿真实验结果表明,P_AODV协议在延长网络寿命方面明显优于AODV协议。     

新型四电容组合的半桥MMC子模块拓扑

随着模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在柔性直流输电工程的广泛应用,架空线路的直流侧短路故障频发,如何快速清除故障电流成为柔直工程中亟待解决的关键问题之一。传统的半桥子模块拓扑缺乏对直流侧故障清除的能力,而全桥子模块拓扑可以通过输出负电平来清除故障电流,但是其投资成本较高。基于此,在半桥子模块的基础上,提出了一种四电容组合的半桥子模块(four capacitor combined half bridge sub-module,FCC-HBSM)拓扑。FCC-HBSM通过4个半桥级联组成一个四电容的子模块,不仅可以快速有效地清除直流故障电流,还能够自均衡故障前后的电容电压。并且,相较于一些其他改进型子模块拓扑,所提子模块拓扑具有更简单的控制方式,同时减少了功率器件的数量,能够进一步降低换流站的建设成本。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,FCC-HBSM具有良好的直流故障清除和保持故障前后电容电压均衡的能力。