针对传统半桥子模块无法实现直流故障电流阻断功能的问题,设计了一种二极管钳位逆阻型双子模块结构(D-RBSM)。在详细分析该子模块的直流故障清除机制,并与其他拓扑结构进行经济效益对比后,通过在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型对该子模块拓扑的正确性和有效性进行验证。结果表明,二极管钳位逆阻型MMC能够实现对直流故障电流的闭锁,同时可有效降低RB-IGBT对触发脉冲同时性的严格要求,提高系统的安全系数。 。与文献[18]所提出的混合自阻型MMC相比，在换流站正常运行时，桥臂电流流经的器件数减少，有利于降低设备的运行损耗，经济效益得到进一步提高。与文献[19]相比，在故障清除阶段，可以有效降RB-IGBT闭锁同时性的要求，提高系统的稳定性。最后在MATLAB\Simulink的环境下搭建模型，验证二极管钳位逆阻型MMC在闭锁故障电流方面的有效性。直流故障自清除策略-电动液压滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机1二极管钳位逆阻型MMC工作原理1.1二极管钳位逆阻型双子模块拓扑结构设计的二极管钳位逆阻型双子模块(D-RBSM)，如图1所示。其中每个子模块包含2个电容(C1和C2)，3个IGBT(T1、T2、T3)和2个RB-IGBT(T4、T5)。其中T1、T2、T3和T4与传统半桥子模块的IGBT功能相同，用来控制子模块输出电平，T5在正常运行时，保持导通状态，其作用相当于半桥结构中的续流二极管，二极管D4在正常运行时，处于反向截止状态。由图1可知，在换流器正常工作时，该子模块可以等效成两个级联的半桥子模块，在T5持续导通的条件下，采用半桥MMC的调制方法[20]和平衡控制策略[21]，控制子模块输出0、Uc和2Uc。此时桥臂电流不流过附加二极管D4，有利于减小子模块的运行损耗，提高换流器工作效率。  本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/  1.2故障清除机制针对传统半桥型MMC，当故障发生时，闭锁换流器，此时交流系统近似于三相短路，续流二极管承受过电流，直至交流侧断路器跳开。当发生瞬时性故障，断路器频繁动作将会严重影响系统的可靠性。尤其针对架空线路场合下的输电系统，要求图1二极管钳位逆阻型双子模块拓扑结构Fig.1S高电压技术2018,44(7)图6RB-HBSM故障清除仿真波形图由图7(a)可知，首先闭锁的RB-IGBT子模块，会因为钳位二极管的导通，桥臂电流对子模块电容，使得子模块电容电压暂时升高，各个子模块电容电压的变化也会因为RB-IGBT闭锁时间的不一致而不同。如图7(b)所示，在故障电流清除期间，钳位二极管直流处于导通状态，RB-IGBT两侧电压被钳位在电容电压附近，即使首先闭锁的器件，也不会因此承受过大的交流电压，在各个器件都完成闭锁后，RB-IGBT两端电压逐渐趋于一致，且电容电压也将保持不变。所以，设计的基于钳位二极管逆阻型双子模块MMC可有效避免因为RB-IGBT闭锁非同时性而造成的过压问题，大大提高换流器的安全性。5结论1）设计的MMC直流故障清除方法基于二极管钳位逆阻型双子模块，该子模块利用RB-IGBT的单向电流阻断和可承受正反压的功能，实现直流故障电流的闭锁。2）该子模块通过钳位二极管将RB-IGBT两端图7二极管钳位逆阻型双子模块故障清除仿真波形图电压钳位在额定电容电压附近，有效降低了RB-HBSM对于RB-IGBT触发同时性的要求。3）该子模块不仅可以减少半导体器件的使用数量，同时有效减小了子模块工作损耗，降低换流站后期运行成本。4）仿真证明针对系统瞬时故障和永久故障提出的统一的保护方案有效。参考文献References[1]马为民，吴方劼，杨一鸣，等.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].高电压技术，直流故障自清除策略-电动液压滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机  本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/