CN112688547B - 一种mmc-hvdc桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置 - Google Patents

一种mmc-hvdc桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种MMC‑HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置，其中方法包括如下步骤：依据直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量；获取换流阀子模块上传的运行状态信息；依据换流阀子模块上传的运行状态信息，获取换流阀子模块的故障数量；依据换流阀子模块的故障数量及桥臂的电流方向，对各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障时带来的桥臂电流不对称和直流电流波动。通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块数量，结合桥臂电流方向，对投入的换流阀子模块数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂电流不对称和直流电流波动。

Description

一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电力***柔性输电控制领域，特别涉及一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置。
背景技术
随着全控型电力电子器件的发展和电力电子技术在电力***中的应用，基于电压源换流器的高压直流输电技术(Voltage-Sourced Converter High Voltage DirectCurrent,VSC-HVDC)日益受到重视。模块化多电平换流器(MMC，Modular MultilevelConverter)是柔性直流输电***应用中电压源换流器的一种，以其显著的优势广泛应用于柔性直流输电和新能源接入***。
MMC-HVDC每个桥臂由一定数量的子模块和桥臂电抗器串联组成，通过控制每个桥臂投入、切除子模块的个数，使交流侧的输出电压逼近交流正弦电压，直流侧的输出电压逼近直流电压，实现***的稳定运行。MMC-HVDC控制***根据功能可划分为：远动通信模块、运行人员控制模块、协调控制模块(多端)、交流站控模块、直流站控模块、直流极控模块、阀控制模块，以及各子模块间通过标准接口通信。阀控***为柔性直流换流阀部分的控制和监视***，主要接受极控下发的调制波，生成子模块的脉冲控制信号。阀控***同时具备子模块电压控制功能、换流阀级保护功能、换流阀状态监视等功能。
MMC含有大量级联子模块，为保证***具有足够的容错性，工程中一般选择每桥臂串联一定个数的冗余子模块，为***留出足够的安全裕度。MMC-HVDC正常运行时6个桥臂子模块个数相等，称为桥臂对称状态，6个桥臂子模块个数不完全相等，称为桥臂不对称状态。桥臂不对称状态一般是由于某个(些)桥臂有部分子模块故障而被旁路，导致其子模块数少于其他桥臂。桥臂的不对称将导致MMC-HVDC桥臂电流的不对称和环流的不对称进而导致直流电流出现基频波动。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置，通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块的故障数量，结合桥臂电流方向，对各桥臂投入的换流阀子模块的数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂不对称所带来的桥臂电流不对称和直流电流波动，提高了***运行的稳定性和安全性。
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MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，所述MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，包括如下步骤：
依据所述直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；
获取所述换流阀子模块上传的运行状态信息；
依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息，获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault；
依据所述换流阀子模块的故障数量及所述桥臂的电流方向，对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量进行修正，以消除若干个所述换流阀子模块故障时带来的所述桥臂电流不对称和直流电流波动。
进一步地，依据所述换流阀子模块的故障数量Nfault及所述桥臂的电流流向对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量Nputin进行修正，包括：
当所述桥臂的电流方向为充电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和；
当所述桥臂的电流方向为放电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量保持为所述初始投入数量Nputin。
进一步地，所述将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和，包括：
获取电容电压值并进行排序；
按照所述电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个所述换流阀子模块。
进一步地，所述将所述换流阀子模块的投入数量Nputin保持为所述初始投入数量，包括：
获取电容电压值并进行排序；
按照所述电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个所述换流阀子模块。
进一步地，所述依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault，包括如下步骤：
在所述桥臂换流阀子模块故障时，控制处于故障状态的所述换流阀子模块经旁路开关闭合旁路；
将处于故障状态的所述换流阀子模块的电容电压值上传至所述阀控制模块，并将所述换流阀子模块的状态信息上传至所述阀控制模块；
获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault。
相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，所述MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，包括：
第一计算模块，其用于依据所述直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；
第一获取模块，其用于获取所述换流阀子模块上传的运行状态信息；
第二获取模块，其用于依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息，获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault；
控制模块，依据所述换流阀子模块的故障数量及所述桥臂的电流方向，对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量进行修正，以消除若干个所述换流阀子模块故障时带来的所述桥臂电流不对称和直流电流波动。
进一步地，所述控制模块包括：
第一控制单元，其用于当所述桥臂的电流方向为充电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和；
第二控制单元，其用于当所述桥臂的电流方向为放电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量保持为所述初始投入数量Nputin。
进一步地，所述第一控制单元包括：
第一获取子单元，其用于获取电容电压值并进行排序；
第一控制子单元，其用于按照所述电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个所述换流阀子模块。
进一步地，所述第一控制单元包括：
第二获取子单元，其用于获取电容电压值并进行排序；
第二控制子单元，其用于按照所述电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个所述换流阀子模块。
进一步地，所述第二获取模块包括：
第三控制单元，其用于在所述桥臂换流阀子模块故障时，控制处于故障状态的所述换流阀子模块经旁路开关闭合旁路；
数据传输单元，其用于将处于故障状态的所述换流阀子模块的电容电压值上传至所述阀控制模块，并将所述换流阀子模块的状态信息上传至所述阀控制模块；
第三获取单元，其用于获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块的故障数量，结合桥臂电流方向，对各桥臂投入的换流阀子模块的数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂不对称所带来的桥臂电流不对称和直流电流波动，提高了***运行的稳定性和安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法流程图；
图2是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法逻辑图；
图3是本发明实施例提供的桥臂不对称运行故障容错控制***相关波形图；
图4是本发明实施例提供的故障容错控制-调制波修正相关波形图；
图5是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置模块示意图；
图6是本发明实施例提供的第二获取模块示意图；
图7是本发明实施例提供的控制模块示意图；
图8是本发明实施例提供的第一控制单元示意图。
附图标记：
1、第一计算模块，2、第一获取模块，3、第二获取模块，31、第三控制单元，32、数据传输单元，33、第三获取单元，4、控制模块，41、第一控制单元，411、第一获取子单元，412、第一控制子单元，413、第二获取子单元，414、第二控制子单元，42、第二控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法逻辑图。
请参照图1和图2，本发明实施例第一方面提供了一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，包括如下步骤：
S100，依据直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin。
S200，获取换流阀子模块上传的运行状态信息。
S300，依据换流阀子模块上传的运行状态信息，获取换流阀子模块的故障数量Nfault。
S400，依据换流阀子模块的故障数量及桥臂的电流方向，对各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障时带来的桥臂电流不对称和直流电流波动。
上述技术方案通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块的故障数量，结合桥臂电流方向，对各桥臂投入的换流阀子模块的数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂不对称所带来的桥臂电流不对称和直流电流波动，提高了***运行的稳定性和安全性。
具体的，依据换流阀子模块的故障数量Nfault及桥臂的电流流向对各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin进行修正，包括：
S410，当桥臂的电流方向为充电方向时，将换流阀子模块的投入数量修正为初始投入数量Nputin与故障数量Nfault之和。
当桥臂电流方向为正时，根据MMC均压策略，需要将电压低的投入，将电压高的切除。由于故障后的电压值置为0，排序时将其排在最小位置，桥臂电流方向为正时会将处于故障状态的换流阀子模块投入，投入数量包含故障数，实际执行的投入数将小于初始投入数量Nputin。为消除投入数减小带来的影响，对换流阀子模块的投入数量进行修正，即实际投入数量等于初始投入数量Nputin与故障数量Nfault之和。
S420，当桥臂的电流方向为放电方向时，将换流阀子模块的投入数量保持为初始投入数量Nputin。
当桥臂电流方向为正时，根据MMC均压策略，需要将电压高的投入，将电压低的切除，由于故障后将其电压值置为0，排序时排在最小位置，电流为负时会将换流阀子模块电压高者投入，换流阀子模块电压低者切除。而处于故障状的电压最低，不会投入，处于切除状态，因此投入数保持为初始投入数Nputin。
具体的，将换流阀子模块的投入数量修正为初始投入数量Nputin与故障数量Nfault之和，包括：
S411，获取电容电压值并进行排序。
S412，按照电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个换流阀子模块。
具体的，将换流阀子模块的投入数量Nputin保持为初始投入数量，包括：
S421，获取电容电压值并进行排序。
S422，按照电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个换流阀子模块。
进一步地，依据换流阀子模块上传的运行状态信息获取换流阀子模块的故障数量Nfault，包括如下步骤：
S310，在桥臂换流阀子模块故障时，控制处于故障状态的换流阀子模块经旁路开关闭合旁路。
S320，将处于故障状态的换流阀子模块的电容电压值上传至阀控制模块，并将换流阀子模块的状态信息上传至阀控制模块。
S330，获取换流阀子模块的故障数量Nfault。
图3是本发明实施例提供的桥臂不对称运行故障容错控制***相关波形图。
图4是本发明实施例提供的故障容错控制-调制波修正相关波形图。
请参照图3和图4，首先MMC-HVDC***正常运行，某一时刻(1.2s)三相上桥臂同时模拟子模块出现故障，且故障数为冗余数(16个)。故障子模块闭锁旁路，且上传阀控***电容电压为0，冗余模块由热备用转为正常运行状态。阀控制模块实时接收直流极控模块调制波并转为投入个数，并记录每桥臂故障换流阀子模块个数。
六桥臂无换流阀子模块故障且桥臂对称运行时，阀控***实时判断桥臂电流方向，且子模块电容电压全排序，并根据排序结果选择投入与切除的子模块。六桥臂独立控制，每桥臂检测到换流阀子模块存在故障时，故障容错策略开始使能。六桥臂换流阀子模块故障且桥臂对称运行时，阀控制模块同样实时判断桥臂电流方向，且换流阀子模块电容电压全排序，由于故障换流阀子模块电容电压上传为0，排序将排在最低位置。阀控***结合桥臂电流方向及故障子模块数，修正极控下发调制波；桥臂电流为充电方向时，投入模块数修正为NPutin+Nfault，根据排序结果，选择电压低的NPutin+Nfault投入，其余换流阀子模块切除；仿真中1.201s修正投入模块数。桥臂电流为放电方向时，投入换流阀子模块数维持直流极控模块下发的投入个数不变，投入数为NPutin，根据排序结果，选择电压高的NPutin投入，其余模块切除。
最终根据投入个数采用最近电平逼近算法，调制出所需的交直流侧电压，如图3所示，桥臂不对称运行故障容错策略相关波形，1.2s时三相上桥臂换流阀子模块故障，1.6s故障容错策略使能。桥臂出现不对称运行，桥臂电流出现畸变且不对称，直流电流出现基频波动；1.6s故障容错策略使能，使能后桥臂电流不对称消失，直流电流波动消失，控制性能良好，且换流阀子模块电容电压基值恢复正常，与故障前一致。如图4所示，为故障容错控制方法-调制波修正相关波形，图中投入模块数根据电流方向进行调整，电流为充电方向时(电流为正)投入数为NPutin+16。电流为放电方向时(电流为负)，投入数为NPutin。
图5是本发明实施例提供的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置模块示意图。
相应地，请参照图5，本发明实施例的第二方面提供了一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，包括：第一计算模块1、第一获取模块2、第二获取模块3和控制模块4。其中，第一计算模块1用于依据直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；第一获取模块2用于获取换流阀子模块上传的运行状态信息；第二获取模块3用于依据换流阀子模块上传的运行状态信息，获取换流阀子模块的故障数量Nfault；控制模块4依据换流阀子模块的故障数量及桥臂的电流方向，对各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障时带来的桥臂电流不对称和直流电流波动。
图6是本发明实施例提供的第二获取模块示意图。
进一步地，请参照图6，第一控制单元41包括：第二获取子单元413和第二控制子单元414。其中，第二获取子单元413用于获取电容电压值并进行排序；第二控制子单元414用于按照电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个换流阀子模块。
图7是本发明实施例提供的控制模块示意图。
具体的，请参照图7，控制模块4包括：第一控制单元41和第二控制单元42。其中，第一控制单元41用于当桥臂的电流方向为充电方向时，将换流阀子模块的投入数量修正为初始投入数量Nputin与故障数量Nfault之和；第二控制单元42用于当桥臂的电流方向为放电方向时，将换流阀子模块的投入数量保持为初始投入数量Nputin。
图8是本发明实施例提供的第一控制单元示意图。
进一步地，请参照图8，第一控制单元41包括：第一获取子单元411和第一控制子单元412。其中，第一获取子单元411用于获取电容电压值并进行排序；第一控制子单元412用于按照电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个换流阀子模块。
上述技术方案通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块的故障数量，结合桥臂电流方向，对各桥臂投入的换流阀子模块的数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂不对称所带来的桥臂电流不对称和直流电流波动，提高了***运行的稳定性和安全性。
本发明实施例旨在保护一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法及装置，MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，其中方法包括如下步骤：依据直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；获取换流阀子模块上传的运行状态信息；依据换流阀子模块上传的运行状态信息，获取换流阀子模块的故障数量Nfault；依据换流阀子模块的故障数量及桥臂的电流方向，对各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障时带来的桥臂电流不对称和直流电流波动。上述技术方案具备如下效果：
通过实时检测各个桥臂中换流阀子模块的状态信息并得到处于故障状态的换流阀子模块的故障数量，结合桥臂电流方向，对各桥臂投入的换流阀子模块的数量进行修正，以消除若干个换流阀子模块故障导致的桥臂不对称所带来的桥臂电流不对称和直流电流波动，提高了***运行的稳定性和安全性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，所述MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，其特征在于，包括如下步骤：
依据所述直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；
获取所述换流阀子模块上传的运行状态信息；
依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息，获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault；
依据所述换流阀子模块的故障数量及所述桥臂的电流方向，对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量进行修正，以消除若干个所述换流阀子模块故障时带来的所述桥臂电流不对称和直流电流波动；
依据所述换流阀子模块的故障数量Nfault及所述桥臂的电流流向对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量Nputin进行修正，包括：
当所述桥臂的电流方向为充电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和；
当所述桥臂的电流方向为放电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量保持为所述初始投入数量Nputin。
2.根据权利要求1所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，其特征在于，所述将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和，包括：
获取电容电压值并进行排序；
按照所述电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个所述换流阀子模块。
3.根据权利要求1所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，其特征在于，所述将所述换流阀子模块的投入数量Nputin保持为所述初始投入数量，包括：
获取电容电压值并进行排序；
按照所述电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个所述换流阀子模块。
4.根据权利要求1所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制方法，其特征在于，所述依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault，包括如下步骤：
在所述桥臂换流阀子模块故障时，控制处于故障状态的所述换流阀子模块经旁路开关闭合旁路；
将处于故障状态的所述换流阀子模块的电容电压值上传至所述阀控制模块，并将所述换流阀子模块的状态信息上传至所述阀控制模块；
获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault。
5.一种MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，所述MMC-HVDC桥臂控制***包括：直流极控模块和阀控制模块，其特征在于，包括：
第一计算模块，其用于依据所述直流极控模块的调制波计算各个桥臂换流阀子模块的初始投入数量Nputin；
第一获取模块，其用于获取所述换流阀子模块上传的运行状态信息；
第二获取模块，其用于依据所述换流阀子模块上传的运行状态信息，获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault；
控制模块，依据所述换流阀子模块的故障数量及所述桥臂的电流方向，对各个所述桥臂所述换流阀子模块的所述初始投入数量进行修正，以消除若干个所述换流阀子模块故障时带来的所述桥臂电流不对称和直流电流波动；
所述控制模块包括：
第一控制单元，其用于当所述桥臂的电流方向为充电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量修正为所述初始投入数量Nputin与所述故障数量Nfault之和；
第二控制单元，其用于当所述桥臂的电流方向为放电方向时，将所述换流阀子模块的投入数量保持为所述初始投入数量Nputin。
6.根据权利要求5所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第一获取子单元，其用于获取电容电压值并进行排序；
第一控制子单元，其用于按照所述电容电压值由小至大的顺序投入相应的Nputin+Nfault个所述换流阀子模块。
7.根据权利要求5所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第二获取子单元，其用于获取电容电压值并进行排序；
第二控制子单元，其用于按照所述电容电压值由大至小的顺序投入相应的Nputin个所述换流阀子模块。
8.根据权利要求5所述的MMC-HVDC桥臂不对称运行故障容错控制装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：
第三控制单元，其用于在所述桥臂换流阀子模块故障时，控制处于故障状态的所述换流阀子模块经旁路开关闭合旁路；
数据传输单元，其用于将处于故障状态的所述换流阀子模块的电容电压值上传至所述阀控制模块，并将所述换流阀子模块的状态信息上传至所述阀控制模块；
第三获取单元，其用于获取所述换流阀子模块的故障数量Nfault。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2961057A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 Alstom Technology Ltd. Voltage source converter and control thereof
CN106787885A (zh) * 2017-02-27 2017-05-31 中国石油大学(华东) 一种无冗余子模块的mmc***容错控制方法
CN109586589A (zh) * 2018-11-19 2019-04-05 许继集团有限公司 一种mmc、子模块投入个数计算方法、投入方法及装置
CN109830943A (zh) * 2019-01-02 2019-05-31 华中科技大学 一种柔性直流电网故障限流控制***、方法及应用
CN112039361A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 华北电力大学（保定） Mmc子模块及应用该子模块的mmc无闭锁低电压故障穿越方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170110B (zh) * 2011-03-16 2014-01-29 中国电力科学研究院 一种模块化多电平换流器阀保护方法
CN104917415B (zh) * 2014-03-13 2017-09-01 国家电网公司 一种混合模块化多电平换流器的直流故障穿越控制方法
DE102015103247A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Schaltmodul mit Kurzschlussschutz und Leistungselektronikmodul mit diesem
GB2541410A (en) * 2015-08-18 2017-02-22 Alstom Technology Ltd Voltage source converter and control thereof
CN111211675A (zh) * 2020-02-24 2020-05-29 全球能源互联网研究院有限公司 一种模块化多电平换流器的子模块冗余配置方法及***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2961057A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 Alstom Technology Ltd. Voltage source converter and control thereof
CN106787885A (zh) * 2017-02-27 2017-05-31 中国石油大学(华东) 一种无冗余子模块的mmc***容错控制方法
CN109586589A (zh) * 2018-11-19 2019-04-05 许继集团有限公司 一种mmc、子模块投入个数计算方法、投入方法及装置
CN109830943A (zh) * 2019-01-02 2019-05-31 华中科技大学 一种柔性直流电网故障限流控制***、方法及应用
CN112039361A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 华北电力大学（保定） Mmc子模块及应用该子模块的mmc无闭锁低电压故障穿越方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Fault-Tolerant Control Scheme for Modular Multilevel;Seok-Min Kim，et al;《2018 IEEE Applied Power Electronics Conferance and Exposition》;20180419;第223-227页 *
柔性直流电网紧急限流控制策略研究;倪斌业，等;《中国电机工程学报》;20200605;第40卷(第11期);第3527-3536页 *

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