[发明专利]电容电压均衡控制方法及换流器

说明书

本发明提供一种电容电压均衡控制方法及换流器。该方法包括：在排除直流侧故障后，控制第一电容和第二电容均接入旁路型MMC子模块的工作回路；在第一电压与第二电压满足第一预设条件时，控制第二电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路；在第二电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路后，若第一电压满足第二预设条件，则控制第一电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路；在第一电容和第二电容均切除出旁路型MMC子模块的工作回路后，控制旁路型MMC子模块重启，以使旁路型MMC子模块正常工作。本发明能够加快旁路型MMC子模块故障重启速度。

技术领域

本发明涉及电容电压均衡技术领域，尤其涉及一种电容电压均衡控制方法及换流器。

背景技术

由于模块化的多电平变流(Modular Multilevel Converter，MMC)子模块可以具有直流侧故障阻断能力。因此，高压直流输电技术大多会采用MMC子模块，用于实现电能转换。按照直流侧发生短路故障后MMC子模块拓扑中电容的连接方式划分，MMC子模块可以分为串联型、并联型和旁路型。旁路型MMC子模块相较于串联型MMC子模块和并联型MMC子模块器件更少、成本更低，因此受到广泛的应用。

对于旁路型MMC子模块而言，在发生直流侧短路故障时，电路中只有单个电容被串联进短路回路，另一个电容被旁路，不在短路回路中。在短路故障排除后，需要对旁路型MMC子模块进行重启，现有会在排除直流侧短路故障后，直接对旁路型MMC子模块进行重启。然而，由于旁路型MMC子模块中的两个电容电压不均衡，重新启动时可能会对旁路型MMC子模块的正常工作产生影响，影响电网的正常运行。

发明内容

本发明实施例提供了一种电容电压均衡控制方法及换流器，以解决由于旁路型MMC子模块中的两个电容电压不均衡，重新启动时可能会对旁路型MMC子模块的正常工作产生影响，影响电网的正常运行的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电容电压均衡控制方法，应用于旁路型MMC子模块，旁路型MMC子模块包括第一电容和第二电容；其中，第一电容为旁路型MMC子模块发生直流侧故障时，串联入工作回路的电容；第二电容为旁路型MMC子模块发生直流侧故障时，未串联入工作回路的电容；该方法包括：

在排除直流侧故障后，控制旁路型MMC子模块的开关管按照第一工作方式工作，以使第一电容和第二电容均接入旁路型MMC子模块的工作回路；

获取第一电容的第一电压和第二电容的第二电压；

在第一电压与第二电压满足第一预设条件时，控制旁路型MMC子模块的开关管按照第二工作方式工作，以使第二电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路；

在第二电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路后，若第一电压满足第二预设条件，则控制旁路型MMC子模块的开关管按照第三控制方式工作，以使第一电容切除出旁路型MMC子模块的工作回路；

在第一电容和第二电容均切除出旁路型MMC子模块的工作回路后，控制旁路型MMC子模块重启，以使旁路型MMC子模块正常工作。

在一种可能的实现方式中，第一预设条件包括：

第一电压与第一电容的第一预设正常工作电压的差值的绝对值大于第一预设差值，且第二电压与第二电容的第二预设正常工作电压的差值的绝对值不大于第二预设差值。

在一种可能的实现方式中，第二预设条件包括：

第一电压与第一电容的第一预设正常工作电压的差值的绝对值不大于第一预设差值。

在一种可能的实现方式中，旁路型MMC子模块还包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和钳位二极管；

第一开关管，第一端与第二开关管的第二端连接，第二端分别与第一电容的第一端和钳位二极管的阴极连接；第一开关管的第一端还用于与外部电源的第一端连接；