MMC型HVDC輸電系統(tǒng)子模塊的設(shè)計(jì)
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3 子模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
SM功能框圖如圖3所示。電源POWER1和POWER2直接從支撐電容器取電，實(shí)現(xiàn)高位取能。POWER1輸出直流400 V電壓，為KM1的儲能電容供電，用于驅(qū)動(dòng)旁路開關(guān)；POWER2提供+24 V輸出電壓，為模塊控制單元供電；模塊控制單元具有脈沖分配、信號采樣、故障保護(hù)、上層通訊等功能，實(shí)現(xiàn)SM級的控制與保護(hù)，同時(shí)輸出±15 V電源，為門極驅(qū)動(dòng)電路和電壓傳感器供電；門極驅(qū)動(dòng)電路和脈沖變壓器分別用于驅(qū)動(dòng)IGBT和晶閘管。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/175872.htm
4 支撐電容器電容參數(shù)的選取
支撐電容器電容參數(shù)的選取需從SM直流電壓穩(wěn)態(tài)波動(dòng)、暫態(tài)波動(dòng)、直流系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等方面進(jìn)行綜合考慮計(jì)算，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證。
從抑制SM穩(wěn)態(tài)電壓波動(dòng)的角度分析，遵循能量平衡的原則，電容值的取值需滿足：
電容值的取值會影響系統(tǒng)的有功功率調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，直流系統(tǒng)中采用定直流電壓控制的換流站直流端電壓一定，采用定有功功率控制的換流站端電壓必須跟隨有功功率指令，設(shè)調(diào)節(jié)時(shí)間為τ，則可得：
在選取電容值時(shí)還需考慮SM暫態(tài)電壓波動(dòng)及限制直流雙極故障電流等約束因素的影響。通?？筛鶕?jù)式(1)，(2)計(jì)算SM的電容值，再對其是否滿足其他約束條件進(jìn)行驗(yàn)證。
5 IGBT元件的選擇和損耗計(jì)算
IGBT的選擇需考慮系統(tǒng)額定電壓、額定電流、工作溫度等，其額定電壓和額定電流分別為：
式中：k1為過電壓系數(shù)；k2為安全系數(shù)；Udmax為額定直流電壓最大值；Usp為關(guān)斷結(jié)束時(shí)的尖峰電壓；ICM為額定工作峰值電流；α1為電流尖峰系數(shù)；α2為溫度降額系數(shù)；α3為過載系數(shù)。
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