[发明专利]一种桥臂并联式MMC并联子桥臂均流控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种桥臂并联式MMC并联子桥臂均流控制方法及装置，包括：获取子桥臂一和子桥臂二的并联子桥臂间环流电流值；依据并联子桥臂间环流电流值，通过阻尼系数计算桥臂调制波叠加量；按照预设分配比例对桥臂调制波叠加量进行分配，并经过限幅处理后得到子桥臂一的调制波叠加量和子桥臂二的调制波叠加量；结合桥臂调制波叠加量，分别得到子桥臂一的最终调制波和子桥臂二的最终调制波，进而调节子桥臂一和子桥臂二的输出电压，以抑制并联子桥臂间的环流。通过获取两个子桥臂的桥臂电流进而得到桥臂调制波叠加量，并依据具体装置不同的预设分配比例进行分配，得到各子桥臂的最终调制波，进而调节子桥臂输出电压，以抑制并联子桥臂间的环流。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电控制技术领域，特别涉及一种桥臂并联式MMC并联子桥臂均流控制方法及装置。

背景技术

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的柔性直流输电技术因其有功无功可独立灵活控制、不存在换相失败问题、无需无功补偿、易于扩容等优势，得到广泛应用。近年来，随着示范工程的逐个落地和国内大规模能源输送需求的日益加强，系统对柔性直流输电容量的需求不断提升。由于常规特高压直流多是±800kV/8000MW等级，为更好的匹配已有的或新建的常规特高压直流，构建±800kV特高压直流网架，将柔性直流系统提升至±800kV/8000MW等级已成为必然。在此需求下，系统直流电流达到5000A水平，按照常规MMC的拓扑和设计，MMC桥臂电流峰值接近5500A。然而国内现有成熟应用的IGBT器件最高规格仅为4500V/3000A，并不满足如此高电流的应用场合，一定程度制约了柔性直流技术的特高压大容量领域推广。

在现有器件水平尚未突破的背景下，利用已有器件，开发桥臂并联式MMC，通过桥臂并联的方式提升换流器容量，不失为当前一种折中可行的方案。该方案利用两个结构和参数相同的子桥臂并联构成MMC的一个桥臂，则单个子桥臂的电流应力可减小一半，应用已有4500V/3000A的IGBT器件即可满足系统要求。

对于各个相单元的上、下桥臂而言，并联的两个子桥臂虽然结构和参数要求上完全相同，但元器件生产制造的差异不可避免，仍会使得两个子桥臂输出电压存在差异，进而引起并联子桥臂间的环流，且该环流由子桥臂间差异和桥臂电抗值决定，在差异较大时不可忽略，极易导致个别子桥臂长时间过负荷运行甚至过流，威胁设备安全稳定运行。为此需要采用手段，对并联子桥臂间的环流进行有效抑制。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种桥臂并联式MMC并联子桥臂均流控制方法及装置，通过获取两个子桥臂的桥臂电流进而得到桥臂调制波叠加量，并依据具体装置的预设分配比例对其进行分配，得到两个子桥臂的最终调制波，进而调节子桥臂的输出电压，以抑制并联子桥臂间的环流。

为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种桥臂并联式MMC并联子桥臂均流控制方法，桥臂并联式MMC中各相的上桥臂和下桥臂均由结构相同的子桥臂一和子桥臂二并联构成，包括如下步骤：

获取所述子桥臂一和所述子桥臂二的并联子桥臂间环流电流值；

依据所述并联子桥臂间环流电流值，通过阻尼系数计算桥臂调制波叠加量；

按照预设分配比例对所述桥臂调制波叠加量进行分配，并经过限幅处理后得到所述子桥臂一的调制波叠加量和所述子桥臂二的调制波叠加量；

结合桥臂原调制波，分别得到所述子桥臂一的最终调制波和所述子桥臂二的最终调制波，进而调节所述子桥臂一和所述子桥臂二的输出电压，以抑制并联子桥臂间的环流。

进一步地，所述获取子桥臂一和子桥臂二的并联子桥臂间环流电流值，包括：

获取所述子桥臂一的桥臂电流；

获取所述子桥臂二的桥臂电流；