CN110504688A 具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器及控制方法 （上海交通大学）

具备交直流故障不间断运行能力的固态变本发明提出了一种具备交直流故障不间断型模块化多电平换流器桥臂由半桥子模块和全模块直流电容与隔离型双有源桥变换器的输入于实现多电压等级多形态交直流混合配电网互任一端口所联网络发生短路或者断路故障时装2合型模块化多电平换流器(MMC)桥臂由半桥子模块和全桥子模块组成，所述半桥子模块与所述全桥子模块通过其包含的直流电容与所述隔离型双有源桥变换器(DAB)的输入端互所述模块化多电平换流器(MMC)提供中压直流端口和中压交流端口，所述中压交流端所述低压直流母线通过所述三相全桥逆变器构成低压交流端口，所述低压3.一种权利要求1所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)采用直流电压-无功功率双环4.一种权利要求1所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，5.根据权利要求4所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)子模块电容电压恒定，便于故障清除后装置的快速6.根据权利要求5所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)的全桥子模块阀段与半桥子模块阀段分别采用3所述三相PWM逆变器通过定交流电压控制维持7.根据权利要求4所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，首先，为了避免中压直流侧短路故障对装置运最后，为保证低压直流侧与低压交流侧正常运合型模块化多电平换流器(MMC)子模块均衡稳定地传输至所述隔离型双有源桥变换器4通过计算分析可得出，选取合适的电压调制指令系数，即可实8.一种权利要求1所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)采用总电容电压控所述隔离型双有源桥变换器(DAB)通过移相角控制有功功率，维持低压直流母线电压9.一种权利要求1所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)采用直流电压-无功功率双环10.一种权利要求1所述的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的控制方法，所述混合型模块化多电平换流器(MMC)采用直流电压-无功功率双环56种具备交直流故障不间断运行能力的混合型模块化多电平固态变压器拓扑及该固态变压要设计具有交直流故障不间断运行能力的固态变压器拓扑及相应的不间断运行控制策略，[0004]经检索，周剑桥等在第二届PowerElectronicsandApplicationConferenceandExposition(PEAC)国际会议上发表的“FamilyofMMC-basedSSTtopologiesfor7[0006]根据本发明的第一方面，提供一种具备交直流故障不间断运行能力的固态变压所述半桥子模块与所述全桥子模块通过子模块直流电容与所述隔离型双有源桥变换器[0007]所述模块化多电平换流器(MMC)提供中压直流端口和中压交流端口，所述中压交[0013]-当固态变压器中压直流端口所联网络发生短路故障时，固态变压器自身具备直三相PWM逆变器通过定交流电压控制维持低压交流侧电压稳定。从而实现中压直流端口故[0014]-当固态变压器中压交流端口所联网络发生短路故障时，装置通过中压交流侧断[0015]-当固态变压器低压直流端口所联网络发生短路故障时，固态变压器通过改变控8[0016]-当固态变压器低压交流端口所联网络发生短路故障时，固态变压器通过改变控[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、[0022]图1为本发明一实施例的具备交直流故障不间断运行能力的固态变压器的结构示[0024]图3为本发明一实施例的固态变压器在中压直流端口所联网络发生短路故障条件[0025]图4为本发明一实施例的固态变压器在中压交流端口所联网络发生短路故障条件[0026]图5为本发明一实施例的固态变压器在低压直流端口所联网络发生短路故障条件[0027]图6为本发明一实施例的固态变压器在低压交流端口所联网络发生短路故障条件三相全桥逆变器构成，混合型模块化多电平换流器(MMC)桥臂由半桥子模块(HBSM)和全桥9[0031]本发明上述实施例中的混合型模块化多电平换流器(MMC)、多个隔离型双有源桥上部为半桥子模块(HBSM)与隔离型双有源桥变换器(DAB)连接示意图，半桥子模块(HBSM)子模块(FBSM)与隔离型双有源桥变换器(DAB)连接示意图，全桥子模块(FBSM)采用全桥两模块(FBSM)中的电容与隔离型双有源桥变换器(环控制得到各相上下桥臂调制电压指令值，控制交流侧无功功率并维持中压直流电压稳移相角控制，低压直流母线电压经单闭环控制得到各隔离型双有源桥变换器(DAB)的移相压-无功功率双环控制，总电容电压和无功功率经双闭环控制得到各相上下桥臂调制电压桥变换器(DAB)采用移相角控制，低压直流母线电压经单闭环控制得到各隔离型双有源桥变器采用定交流电压控制，低压交流侧电压经单闭环控制得到低压交流侧电压调制指令[0036]以下对直流端口故障条件下的不间断控制策略的基本工作原理做简要叙述。其过混合型模块化多电平换流器(MMC)模块均衡稳定地传输至隔离型双有源桥变换器(DAB)[0054]上式中与为直流分量，经由后级隔离型双有源桥变换器闭环控制得到各隔离型双有源桥变换器(DAB)的移相角指令值，维持低压直流母线电压稳所联网络发生短路故障时，固态变压器通过改变控制策略闭锁隔离型双有源桥变换器衡；隔离型双有源桥变换器(DAB)输入侧与模块化多电平换流器(MMC)子模块直流侧相连，[0061]本发明上述实施例的具备交直流故障不间断运行能力的固态变