[发明专利]一种对称双极MMC直流侧单极接地故障穿越和恢复方法

摘要

本发明提出了一种对称双极MMC直流侧单极接地故障穿越和恢复方法。本发明通过直流断路器和换流器的配合，实现了对直流故障电流的开断和功率的恢复，保护换流器的安全运行。通过健全极和故障极的有功功率和无功功率配合减小了故障期间换流站的有功功率缺额，同时向电网提供额定的无功功率，减小了故障对交流系统的冲击；通过对换流器上、下桥臂参考电压共模分量的主动控制，避免了换流器因重合闸失败导致的过大的电流浪涌应力给系统安全运行带来的风险。基于对称双极MMC直流侧发生双极短路故障可看成正负极直流母线分别发生单极接地故障的一种特殊情况，因此本发明还可用于对称双极MMC直流侧发生双极短路故障的处理。

主权项

1.一种对称双极MMC直流侧单极接地故障穿越和恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)判别MMC直流侧是否发生单极接地故障：是则执行以下动作：发出故障极MMC闭锁信号，使故障极MMC所有半桥子模块内IGBT全部关断，以阻断所述半桥子模块电容的放电通路；发出半桥子模块的旁路晶闸管导通信号，旁路所述半桥子模块内反并联的二极管，以保护反并联二极管；对故障极的直流断路器发出断开指令，阻断交流电网的短路通路；以上动作不分先后；所述MMC指模块化多电平换流器，所述故障极为发生直流侧接地故障的一极；转步骤(2)；否则系统继续处于稳态控制模式，转步骤(6)；(2)当母线直流故障电流衰减到零之后，发出故障极MMC解锁信号，使故障极MMC转入无功补偿STATCOM(Static Synchronous Compensator)运行模式，向交流侧持续提供无功支撑；(3)当故障极直流母线去游离过程结束，即恢复绝缘水平时，对直流母线上的直流断路器发出重合闸信号；(4)判别故障极直流母线上的浪涌电流应力是否过大；是则表明故障未被清除，向所述故障极直流母线上的直流断路器发出重新断开信号，隔离故障点；转步骤(5)；否则表明暂时性故障已被清除，向故障极MMC发出逐步恢复功率传输信号，使其转入稳态控制模式，转步骤(6)；(5)判断所述直流断路器通过电流超过额定值的次数是否大于预设过流次数；是则使MMC保持STATCOM运行模式，直流短路器不再进行重合闸尝试，转步骤(6)；否则转步骤(1)；所述预设定过流次数取2～3次；(6)结束。