[发明专利]一种混合直流输电系统中MMC的启动方法和系统

权利要求书

1.一种混合直流输电系统中MMC的启动方法，所述混合直流输电系统由依次连接的交流系统等效电源、交流断路器、启动电阻和MMC组成，所述启动电阻两端并联启动电阻旁路开关，所述MMC由半桥子模块和全桥子模块组成，其特征在于，所述方法包括：

对所述MMC进行不控充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压分别至第一预设电压和第二预设电压；

对所述MMC进行可控充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压均达到所述MMC的启动额定电压；

其中，所述交流断路器的初始状态为断开，所述启动电阻旁路开关的初始状态为断开，所述MMC中半桥子模块的初始状态为闭锁，所述MMC中全桥子模块的初始状态为闭锁。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述MMC进行不控充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压分别至第一预设电压和第二预设电压，包括：

控制所述交流断路器工作状态为闭合、所述启动电阻旁路开关的工作状态为断开、所述MMC中半桥子模块的工作状态为闭锁、所述MMC中全桥子模块的工作状态为闭锁；

当MMC中半桥子模块的电容电压充至第一预设电压且MMC中全桥子模块的电容电压充至第二预设电压时结束操作。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按下式确定所述第一预设电压U_F；

按下式确定所述第二预设电压U_H；

上式中，U_M为交流系统等效电源线电压峰值；N_F为MMC中全桥子模块数目；N_H为MMC中半桥子模块数目。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述MMC进行可控充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压均达到所述MMC的启动额定电压，包括：

对所述MMC进行均压控制充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压均达到第三预设电压；

对所述MMC进行全桥子模块半桥化，直至所述MMC中全桥子模块的功率开关管T4均导通；

对所述MMC进行整体轮换导通充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压均达到所述MMC的启动额定电压；

其中，所述MMC中全桥子模块的功率开关管T4一端与所述全桥子模块的电压负极连接，另一端与所述全桥子模块中电容负极连接。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述MMC进行均压控制充电，直至MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压均达到第三预设电压，包括：

步骤1：初始化所述MMC进行均压控制充电的时刻t＝0；

步骤2：控制所述交流断路器工作状态为闭合、所述启动电阻旁路开关的工作状态为断开、所述MMC中半桥子模块的工作状态为闭锁；

步骤3：在所述MMC的全部全桥子模块中选择N₁个全桥子模块，并控制所述N₁个全桥子模块旁路，其余全桥子模块闭锁；

步骤4：判断所述MMC中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压是否均达到第三预设电压，若是，则结束操作；否则，令t＝t+1，并返回步骤3。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

按下式确定旁路的全桥子模块数目N₁：

式中，U_M为交流系统等效电源线电压峰值；N_F为MMC中全桥子模块数目；N_H为MMC中半桥子模块数目；U为第三预设电压；

按所述MMC中全桥子模块的电容电压大小，降序排列所述MMC中全桥子模块，在序列中选择前N₁个全桥子模块。