[发明专利]全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法

权利要求书

1.一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：通过监测子模块的电气量和通信状态，实现全桥型子模块故障的就地诊断；

步骤2：诊断到子模块故障信号时，子模块控制器SMC闭锁故障子模块，同时将故障信号传送到阀基控制器VBC；

步骤3：闭锁子模块后通过子模块控制器SMC触发旁路装置旁路故障子模块，实现故障子模块和系统的保护；

步骤4：单个子模块故障发生后，对于采用排序法实现电容均压的系统，阀基控制器VBC在排序时跳过故障子模块，用于保证故障子模块的触发脉冲始终为0；

步骤5：当故障子模块个数大于桥臂冗余子模块个数时，由阀基控制器VBC发出全站闭锁信号，使整个换流站停运；

步骤6：通信故障或上级控制器故障发生时，将故障数据传输通道切换至冗余通道或将故障控制器切换至冗余控制器，若信号传输通道切换时间过长，则通过调用历史脉冲命令的方法保持系统稳定。

2.根据权利要求1所述的一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，步骤1中，全桥型子模块故障包括电力电子器件故障、储能电容故障和触发脉冲丢失故障，具体故障的诊断方法为：

（1）电力电子器件的故障诊断：电力电子器件故障是通过实时监测子模块桥臂电流、电容电压和电力电子器件的电气量数据，与稳态时的状态逻辑进行对比，若状态不一致，则输出故障信号；

（2）储能电容故障诊断：通过监测电容的电压值，并将监测到的电压值与设定的第一阈值进行差值比较，若差值的绝对值大于设定的第二阈值，则输出故障信号；

（3）触发脉冲丢失故障诊断：通过监测通信中阀基控制器VBC发出的脉冲与子模块控制器SMC返回的触发脉冲是否一致；发生故障后，将故障通信光纤切换至冗余光纤。

3.根据权利要求1所述的一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，步骤3中，快速旁路故障子模块的方法通过反并联晶闸管实现，永久旁路通过电磁开关实现。

4.根据权利要求1所述的一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，步骤4中，阀基控制器VBC在排序时跳过故障子模块的方法采用将故障子模块电容电压赋极值或边界值，用于保证故障子模块的触发脉冲始终为0。

5.根据权利要求1所述的一种全桥型MMC-HVDC子模块故障就地诊断与保护方法，其特征在于，步骤6中，调用历史脉冲命令的方法保持系统稳定的方法包括：

步骤a：根据单个桥臂导通子模块个数周期性变化的特点，时刻存储n个周期的触发脉冲指令并动态更新；

步骤b：判断通信故障或上层控制器故障时，通道切换时间是否超过设定时长；若超过设定时长，则执行步骤c；

步骤c：调用n个周期前的触发指令保持系统稳定。