本发明设计了一种基频调制电流源换流器直流短路保护算法。本发明针对基频调制电流源换流器(fundamental frequency modulation‑based current sourced converter，FFM‑CSC)直流侧短路故障进行研究，提出一种基于单端电气监测量的保护策略，不需双端通讯实现直流系统异常检测和故障分区。本发明根据故障过程电流通路建立故障等效模型，基于故障等效模型电流通路特点化简电路得到故障实用计算模型，针对相关电气量列写微分方程组，得到故障电流时域表达式，从仿真和理论分析角度总结故障规律。针对故障电流时域表达式总结故障发生初期过电流特点，设计检测线路异常的电流指标和保护算法。本发明保护算法能够为频调制电流源换流器构成的直流线路保护提供新思路。
本发明涉及一种双有源桥型变换器的闭锁等效仿真方法(Equivalent simulation method under blocking modes of dual active bridge(DAB)converter),包括：获取双有源桥型变换器的相单元运行参数,进行闭锁模式识别；识别为完全闭锁模式，在每个相单元内投入用于判断电流方向的四条实际二极管支路；识别为部分闭锁模式，将二极管支路旁路，计算DAB不带电时的功率模块的戴维南/诺顿等效参数；识别为解锁模式，将二极管支路旁路，并计算在DAB带电时各功率模块的戴维南/诺顿等效参数。本发明利用了状态变量复用以及电磁仿真的内部机理，模型在提升仿真效率的同时可对多种闭锁模式进行精确模拟。
本发明涉及一种单有源桥变换器的电磁暂态等效建模方法(electromagnetic transient equivalent modeling method of single active bridge converter)，主要针对输入并联输出串联(input parallel output series,IPOS)型单有源桥(single active bridge，SAB)变换器进行基于电流过零点预计算的等效建模。本发明的核心技术方案是：1、根据SAB工作原理，对SAB工作模式进行分类。2、分析各模式下SAB单元电感电流波形特征，计算电感的电流过零点，实现对其等效处理，同时确定不同工作模式区分条件。3、将IGBT开关组等效为二值电阻，并对储能元件进行离散化处理，利用Ward等值方法，建立IPOS型SAB变换器的等效电路。
本发明涉及一种基于单相MMC的超高变比多端口直流变换器拓扑(Ultra‑high ratio multi‑port DC converter topology based on single‑phase MMC)，主要针对的是海上风电的直流汇集和送出。所述拓扑采用“多端口独立输入，串联输出”方案，利用MMC子模块的多端口输入实现功率汇集，同时利用m个MMC子模块串联输出实现超高变比的直流升压，每个子模块对应一个端口，每个端口对应k台风机，只需二次DC‑DC变换，就可实现高压或特高压直流送出，其中m1，k≥1；所述直流变换器拓扑具有多个独立输入的端口，实现风机间的解耦，当单台风机发生故障或检修时，其切除不影响整体海上风电系统的稳定运行，大大提高了系统的可靠性；所述直流变换器拓扑利用单相MMC子模块输出端直接串联升压，实现的直流功率送出，相比三相MMC而言，简化了DC‑DC变换器的结构，降低了变流器的体积和重量，从而大大减少海上平台的建设成本。
