VSC-HVDC系统中IGBT阀保护方案研究

TM772; 针对电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统,首先分析正常运行情况下电压源换流器两侧交、直流电流之间满足的平衡关系.然后将换流器的5 种开关模式按照桥臂导通状态分为两类工作状态,分析不同工作状态下全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)阀短路和阀开路的电流流通路径,研究故障后交流侧电流幅值和直流侧电流的变化及其相互关系.在此基础上,提出一种能够反应IGBT阀短路和阀开路的保护方案,将交流侧三相电流采样值分别与各自导通状态函数相乘并求和,并与直流侧电流采样值构成差动电流,利用该差动电流反应阀短路和阀开路故障,并给出保护的整定原则.最后,基于仿真平台搭建双端VSC-H...

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Published in电机与控制学报 Vol. 27; no. 12; pp. 31 - 40
Main Authors 张艳霞, 杜珊珊, 马锦婷, 董广浩
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学 智能电网教育部重点实验室,天津 300072 01.12.2023
Subjects
阀短路
阀开路
阀导通状态函数
差动电流
valve short circuit
valve open circuit
differential current
insulated-gate bipolar transistor
绝缘栅双极晶体管
voltage source converter based high voltage direct current
柔性直流输电
valve on-state function
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2023.12.004

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Summary:TM772; 针对电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统,首先分析正常运行情况下电压源换流器两侧交、直流电流之间满足的平衡关系.然后将换流器的5 种开关模式按照桥臂导通状态分为两类工作状态,分析不同工作状态下全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)阀短路和阀开路的电流流通路径,研究故障后交流侧电流幅值和直流侧电流的变化及其相互关系.在此基础上,提出一种能够反应IGBT阀短路和阀开路的保护方案,将交流侧三相电流采样值分别与各自导通状态函数相乘并求和,并与直流侧电流采样值构成差动电流,利用该差动电流反应阀短路和阀开路故障,并给出保护的整定原则.最后,基于仿真平台搭建双端VSC-HVDC系统模型,验证了该保护方案的有效性.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2023.12.004