[发明专利]一种可灵活配置的MMC子模块功能检测装置及方法

权利要求书

1.一种可灵活配置的MMC子模块功能检测方法，其特征在于，包括步骤：

（1）将主MMC子模块的A点通过电抗器连接到从MMC子模块的A点，将主MMC子模块的B点连接到从MMC子模块的B点；主MMC子模块和从MMC子模块分别通过光纤连接到控保装置；

当MMC子模块为半桥子模块时，子模块拓扑结构中包括串联的VT1和VT2两个IGBT， A点为VT1与VT2之间的中点，B点为VT2的发射极；

当MMC子模块为全桥子模块时，子模块拓扑结构中包括VT1、VT2、VT3和VT4四个IGBT，其中，VT1与VT3串联，A点为VT1与VT3之间的中点，VT2与VT4串联， B点为VT2与VT4之间的中点；

（2）控保装置根据MMC子模块的拓扑结构不同，设置为不同的检测模式，所述控保装置的检测模式包括半桥子模块功能检测模式和全桥子模块功能检测模式；

所述全桥子模块功能检测模式为：

（211）利用给定参考电压作为主MMC子模块的调制电压信号，其中VT1和VT3采用直接给定的调制信号，将给定的参考电压反相后作为VT2和VT4的调制信号；与载波比较后，分别将正脉宽送给VT1和VT3，VT2和VT4取反；

（212）利用控制生成的调制信号，作为从MMC子模块的调制信号，其中VT2和VT4采用直接控制生成的调制信号，VT1和VT3采用控制生成的反相信号；与载波比较后，分别将正脉宽送给VT1和VT2，VT3和VT4取反；

所述半桥子模块功能检测模式为：

（221）主MMC子模块启动时，控保装置发送固定脉冲宽度的调制信号给主MMC子模块VT1，先导通VT1，闭锁主MMC子模块的VT2和从MMC子模块的VT1以及VT2；主MMC子模块和从MMC子模块的调制比相同，无相角差；

（222）当从MMC子模块的直流电压稳定在额定工况下的电压时，导通主MMC子模块的VT2和从MMC子模块的VT1以及VT2，同时增大主MMC子模块和从MMC子模块的调制比，逐渐调节从MMC子模块的移相角，使电流缓慢增加至额定工况下的额定电流；

（3）闭合开关，通过可控直流源对主MMC子模块直流侧电容器充电，待电容两端电压U_c升至设定门槛值时，控保装置发出主MMC子模块中相应IGBT器件的触发脉冲；

（4）当从MMC子模块电容两端电压U_c升至设定门槛值时，控保装置发出从MMC子模块中相应IGBT器件的触发脉冲；

（5）通过控制主MMC子模块与从MMC子模块输出电压相位角，调节模块间交换的无功功率的方向和大小；

（6）达到额定运行工况下时，通过控保装置和示波器观测两个子模块的温升、输出电压以及电抗器上流过的电流，若控保装置监测到过流或过压或过温，则闭锁主从MMC子模块。

2.根据权利要求1所述的可灵活配置的MMC子模块功能检测方法，其特征在于，所述步骤（5）中，主MMC子模块为源，其参考电压信号为给定正弦波；从MMC子模块为被控单元，其参考电压信号为主MMC子模块给定电压信号的M倍，0＜M1，且滞后一个角度δ；通过控保装置的控制指令，调节M和δ，进而控制模块间交换的功率大小。

3.一种应用权利要求1所述的可灵活配置的MMC子模块功能检测方法的可灵活配置的MMC子模块功能检测装置，其特征在于，包括可控直流源、被测MMC子模块、电抗器和控保装置；

其中，被测MMC子模块包括主MMC子模块和从MMC子模块，通过可控直流源对主MMC子模块充电，主MMC子模块通过电抗器连接到从MMC子模块；

主MMC子模块和从MMC子模块分别通过光纤连接到控保装置，接收控保装置的控制指令，并将被测MMC子模块的电压、电流及状态信息上传至控保装置。

4.根据权利要求3所述的可灵活配置的MMC子模块功能检测装置，其特征在于，所述被测MMC子模块的拓扑结构包括半桥结构和全桥结构。