[发明专利]一种全桥MMC启动充电方法

说明书

本发明公开了一种全桥MMC启动充电方法，根据充电方式的不同可以分为他励和自励两种充电方式，这两种充电方式对子模块的充电都可分为自然充电和可控充电两部。自励充电方式时，在自然充电阶段，合上交流断路器，通过交流源给子模块自然充电；他励充电方式时，在自然充电阶段，合上直流开关，通过直流线路给子模块自然充电。无论是他励还是自励充电方式，在可控充电阶段的方法相同，解锁换流器，切除桥臂中子模块电压最高的Δn个，充电方式的不同，Δn也不同，其它子模块保持闭锁状态，以一定的频率重复该过程。本发明在可控充电阶段不需要对子模块电压进行排序，只需要出桥臂中子模块电压最高的Δn，提高了效率。

技术领域

本发明属于电力系统输配电技术领域，具体涉及一种全桥MMC启动充电方法。

背景技术

目前MMC电路的子模块主要采用的有HBSM(半桥子模块)、CDSM(双箝位子模块)和FBSM(全桥子模块)。HBSM的运行模式较简单，但是当发生直流双极短路故障时，HBSM组成的MMC桥臂无法有效切断自身故障电流，CDSM具备了直流短路故障的短路电流的切断能力，但它存在传统LCC-HVDC构造多端直流输电网络时潮流翻转困难的问题，而FBSM既具备切断直流短路故障短路电流的能力，也可实现在MMC直流电流不变的前提下，仅通过改变其直流母线电压极性实现潮流翻转。因此，采用FBSM的MMC-HVDC非常适合与传统LCC-HVDC构成混合多端直流输电网络。

由FBSM构成的MMC-HVDC在启动过程中，与相同条件下由HBSM构成的MMC-HVDC相比，它的子模块电压只能充电到全是半桥时子模块电压的一半，造成解锁时刻产生很大的冲击电流，在加入保护控制的情况下会启动保护，闭锁MMC-HVDC。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种全桥MMC启动充电方法，可在解锁前将子模块电压充电到额定值，大大减小解锁时刻的冲击电流，避免系统因为解锁时刻的冲击电流而保护闭锁或跳闸。

为达到上述目的，本发明所述一种全桥MMC启动充电方法，1、一种全桥MMC启动充电方法，其特征在于，包括自然充电和可控充电两阶段，在自然充电阶段，通过电源给全桥MMC的所有子模块自然充电至设定值U_N；然后进入可控充电阶段，在可控充电阶段，解锁换流器，找出并切除所有桥臂中电压最高的Δn个子模块，其它子模块保持闭锁状态，重复该过程，直至所有子模块电压等于子模块电容电压额定值UsmN。

进一步的，充电方式为他励充电或自励充电，当采用自励充电时，通过交流线路给所有子模块自然充电；当采用他励充电时，通过直流线路给所有子模块自然充电。

进一步的，当采用自励充电方式时，当采用他励充电方式时，其中，N为每个桥臂上子模块数量，UacN为自励充电时阀侧交流线电压有效值，UdcN为他励充电时直流电压。

进一步的，充电方式不同时，Δn的取值不同。

进一步的，当采用他励充电方式时，自励充电时，其中，UsmN为子模块电容电压额定值，0<k<1。

进一步的，在可控阶段以20KHz的频率，不断找出并切除桥臂中电压最高的Δn个子模块。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果，根据充电方式的不同可以分为他励和自励两种充电方式，这两种充电方式对子模块的充电都可分为自然充电和可控充电两部分。自励充电方式时，在自然充电阶段，合上交流断路器，通过交流电源给子模块自然充电；他励充电方式时，在自然充电阶段，合上直流开关，通过直流线路给子模块自然充电。无论是他励还是自励充电方式，在可控充电阶段的方法相同，解锁换流器，切除桥臂中子模块电压最高的Δn个，充电方式的不同，Δn也不同，其它子模块保持闭锁状态，以一定的频率(如20KHz)重复该过程，本发明在可控充电阶段不需要对子模块电压进行排序，只需要出桥臂中子模块电压最高的Δn，提高了效率。

附图说明