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1. WO2022007232 - METHOD FOR CALCULATING STEADY-STATE FAULT CURRENT OF MODULAR MULTILEVEL CONVERTER

Publication Number WO/2022/007232
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/CN2020/122169
International Filing Date 20.10.2020
IPC
H02H 1/00 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
1Details of emergency protective circuit arrangements
Applicants
  • 北京交通大学 BEIJING JIAO-TONG UNIVERSITY [CN]/[CN]
Inventors
  • 和敬涵 HE, Jinghan
  • 李猛 LI, Meng
  • 罗易萍 LUO, Yiping
  • 王小君 WANG, Xiaojun
  • 许寅 XU, Yin
  • 张大海 ZHANG, Dahai
  • 罗国敏 LUO, Guomin
  • 张放 ZHANG, Fang
  • 吴翔宇 WU, Xiangyu
  • 倪平浩 NI, Pinghao
  • 王颖 WANG, Ying
Agents
  • 北京市商泰律师事务所 BEIJING SUN LIGHT LAW FIRM
Priority Data
202010641371.306.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) METHOD FOR CALCULATING STEADY-STATE FAULT CURRENT OF MODULAR MULTILEVEL CONVERTER
(FR) PROCÉDÉ DESTINÉ À CALCULER LE COURANT DE PANNE À L’ÉTAT STABLE DE CONVERTISSEUR MULTINIVEAU MODULAIRE
(ZH) 模块化多电平换流器的稳态故障电流的计算方法
Abstract
(EN) The present invention provides a method for calculating steady-state fault current of a modular multilevel converter (MMC). The method comprises: calculating direct-current side critical resistance values RA/B, RB/C, and RC/D of the MMC according to a bridge arm inductance coefficient k and alternating-current side reactance Xac of the MMC; determining a working mode of the MMC according to RA/B, RB/C, and RC/D; according to the parameters k, Us, and Rdc, and the direct-current side critical resistance values RA/B, RB/C, and RC/D, respectively calculate steady-state direct-current fault current and conduction overlapping angles in various working modes when alternating-current side resistance is not considered; and according to the direct current and the conduction overlapping angles in the various working modes, respectively calculating steady-state alternating-current fault current amplitudes and phase angles in the various working modes when the alternating-current side resistance is not considered, and further, calculating steady-state alternating-current fault current amplitudes and phase angles in various working modes when the alternating-current side resistance is considered. According to the method of the present invention, fault current of the alternating-current side and the direct-current side of a fault steady-state stage of the MMC can be obtained simultaneously; the calculation precision is high, and no additional iterative algorithm is needed; the method can adapt to a scene where an alternating-current side power grid has large damping.
(FR) La présente invention concerne un procédé destiné à calculer le courant de panne à l’état stable d’un convertisseur multiniveau modulaire (MMC). Le procédé consiste : à calculer des valeurs critiques de résistance du côté en courant continu (RA/B, RB/C, et RC/D) du MMC en fonction d’un coefficient d’inductance (k) de bras de pont et de la réactance du côté en courant alternatif (Xac) du MMC ; à déterminer un mode de fonctionnement du MMC en fonction de RA/B, de RB/C, et de RC/D ; en fonction des paramètres k, Us, et Rdc, et des valeurs critiques de résistance du côté en courant continu (RA/B, RB/C, et RC/D), à calculer respectivement le courant de panne en courant continu à l’état stable et des angles de superposition de conduction dans divers modes de fonctionnement lorsque la résistance du côté en courant alternatif n’est pas prise en compte ; et en fonction du courant continu et des angles de superposition de conduction dans les divers modes de fonctionnement, à calculer respectivement des amplitudes de courant de panne en courant alternatif à l’état stable et des angles de phase dans les divers modes de fonctionnement lorsque la résistance du côté en courant alternatif n’est pas prise en compte, et en outre, à calculer des amplitudes de courant de panne en courant alternatif à l’état stable et des angles de phase dans divers modes de fonctionnement lorsque la résistance du côté en courant alternatif est prise en compte. Selon le procédé selon la présente invention, le courant de panne du côté en courant alternatif et le courant de panne du côté en courant continu d’un étage à l’état stable du MMC peuvent être obtenus simultanément ; la précision de calcul est élevée, et aucun algorithme itératif additionnel n’est nécessaire ; le procédé peut s’adapter à une scène où un réseau électrique du côté du courant alternatif a une forte atténuation.
(ZH) 本发明提供了一种模块化多电平换流器(MMC)的稳态故障电流的计算方法。该方法包括:根据MMC的桥臂电感系数k和交流侧电抗Xac计算出MMC的直流侧临界电阻值RA/B、RB/C和RC/D;根据RA/B、RB/C和RC/D判断MMC的工作模式;根据参数k,Us,Rdc和直流侧临界电阻值RA/B、RB/C和RC/D分别计算出不考虑交流侧电阻时的各种工作模式下稳态直流故障电流和导通重叠角,根据各种工作模式下的直流电流和导通重叠角,分别计算出不考虑交流侧电阻时各种工作模式下的稳态交流故障电流幅值和相角。进而计算出考虑交流侧电阻时各种工作模式下的稳态交流故障电流幅值和相角。本发明的方法能够同时获得MMC故障稳态阶段交流侧和直流侧的故障电流;计算精度高,不需要额外的迭代算法;能够适应交流侧电网阻尼较大的场景。
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