摘要：基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的柔性直流输电系统（flexible high voltage DC transmission based on MMC,MMC-HVDC）,在可再生能源的远距离电力输送方面富有潜力。直流线路故障是MMC-HVDC必须解决的关键问题。提出一种具有直流故障穿越能力的MMC改进拓扑。该拓扑基于二极管嵌位式双子模块,利用子模块电容电压来抑制直流故障的二极管续流效应,关断故障电流通路,从而迅速地清除故障电流。对于瞬时性直流故障,由于故障清除过程中无需断开交流断路器,MMC还能够快速重启、恢复供电。这种改进拓扑附加功率器件的额定电压仅为常规功率器件的一半,额外成本较低。达到同等电压等级,所需子模块数目仅为常规设计的一半,降低了脉冲控制的设计难度和硬件成本。基于PSCAD仿真平台的结果验证了文中所提拓扑和保护方法的有效性。

关键词：模块化多电平换流器 直流线路故障 瞬时性故障 故障清除 故障恢复 

单位：清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 南方电网科学研究院 广州市越秀区510080