[发明专利]故障期间MMC的控制

说明书

本公开涉及一种在模块化多电平变流器(MMC)(1)所连接到的电网(5)中的故障期间控制该MMC的方法。MMC包括多个相(2)，每个相包括至少一个相支路(3)。每个相支路包括多个串联连接的变流器单元(4)。该方法包括：确定电网中已经发生故障，所述故障包括电网中的降低的电压。该方法还包括：对于MMC的每个相支路，将该相支路的DC电压从标称DC电压降低预先确定的量到降低的DC电压，该DC电压是相支路的每个单元的能量存储装置之上的所有相应电压的总和。该方法还包括：确定该故障已被清除，由此电网中的电压恢复到标称值。该方法还包括：对于MMC的相支路中的每个相支路，将DC电压增加回到标称DC电压。

技术领域

本公开涉及在MMC所连接到的电网中的故障期间控制MMC。

背景技术

模块化多电平变流器(MMC)(也称为链式链接变流器(CLC))包括多个变流器单元(也称为变流器子模块)，该多个变流器单元在变流器分支(也称为相支路或相臂)中串联连接(级联，链式链接)，该变流器分支可以依次布置在星形(Y形)、delta、直接或间接变流器拓扑中。每个变流器单元包括在拓扑中的半导体开关，从而形成带有用于存储能量的电容器的半桥(单极)或全桥(双极，H桥)电路。可以使用半导体开关(诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件、栅极关断晶闸管(GTO)器件、集成栅极换向晶闸管(IGCT)器件或者金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件)将电容器连接到具有一种或两种极性的变流器支路。MMC可以用于电力传输和发电系统，诸如静态同步补偿器(STATCOM)、铁路联锁电力网(Railway Interties)、抽水电站和高压直流(HVDC)输电。对于铁路联锁电力网和抽水电站，可以使用直接拓扑结构和间接拓扑结构两者。

在例如铁路联锁电力网应用中，存在关于故障穿越的要求，尤其是在1相侧上。如果发生导致电网电压下降的电网故障，则不允许变流器停止脉冲，并且要求在电网故障启动后立即注入短路电流。在整个故障期间，变流器必须供应短路电流。在电网中的故障被清除的时刻，电网电压从故障电压跳升到约为先前的操作电压。在该过渡期间和该过渡之后，变流器必须保持操作。

然后，根据当交流(AC)电压恢复时的相角和AC电压阶跃的高度，可能存在MMC单元中的DC电压能够快速增加并且达到相应单元中的过电压保护水平的问题。这可能导致变流器主断路器跳闸，从而导致功率传送中断，这种情况并不是期望的。

发明内容

本发明的目的是提供一种在电网电压的故障期间控制MMC、以降低当电网电压恢复到标称值时相应变流器单元中的DC过电压的风险的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种在MMC所连接的电网中的故障期间控制MMC的方法。MMC包括多个相，每个相包括至少一个相支路。每个相支路包括多个串联连接的变流器单元。该方法包括：确定电网中已经发生故障，所述故障包括电网中的降低的电压。该方法还包括：对于MMC的每个相支路，将该相支路的DC电压从标称DC电压降低预先确定的量到降低的DC电压，该DC电压是相支路的每个单元的能量存储装置之上的所有相应电压的总和。该方法还包括：确定该故障已被清除，由此电网中的电压恢复到标称值。该方法还包括：对于MMC的相支路中的每个相支路，将DC电压增加回到标称DC电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括计算机可执行组件的计算机程序产品，当该计算机可执行组件在被包括在MMC的控制装置中的处理电路上运行时，该计算机可执行组件时用于使该控制装置执行本公开的方法的实施例。