基于半桥子模块的直流卸荷装置

海上风电柔性直流(柔直)送出系统所接入的陆上交流电网发生故障后,风电场持续输出的盈余功率会造成直流过电压。解决盈余功率最有效的手段是采用卸荷装置对盈余功率进行泄放。文中针对功率器件直接串联的集中式直流卸荷装置投退功率冲击大、器件同时开断难以及分布式直流卸荷装置成本高的问题,提出基于半桥子模块的集中式直流卸荷装置方案,并研究所提拓扑的参数设计方法与控制策略。该方案可以克服大规模功率器件直接串联的技术困难和风险,还可以通过子模块逐步投切降低电阻电压变化率,从而降低功率泄放对直流系统的冲击以及卸荷电阻的制造难度。与分布式直流卸荷装置相比,文中方案仅采用集中式电阻而省去了子模块中的泄放支路,大幅降低设备成本。在PSCAD平台进行海上风电柔直送出系统故障穿越仿真,结果表明所提集中式直流卸荷装置拓扑及控制方案具有良好的性能。     

混合式MMC直流故障穿越特性影响因素研究

混合式MMC利用全桥子模块的负压特性实现直流故障不闭锁穿越，由于直流故障穿越特性是考核换流阀设备与控制保护系统性能的重要指标，因此首先对混合式MMC直流故障穿越特性影响因素及其影响机理进行理论分析，主要包含控制器参数以及子模块配比两方面因素，然后搭建PSCAD系统仿真模型对其影响结果进行仿真验证并给出故障特性优化方法。结果表明，通过优化控制器参数可有效降低换流阀电气应力并缩短故障电流清除时间；故障期间在负投入子模块个数饱和的情况下，通过提升全桥子模块配比可缩短故障电流清除时间。