1.一种混合MMC型多端口固态变压器的直流故障穿越控制方法,该混合MMC型多端口固态变压器的拓扑结构包括MMC单元、DC/DC变换器单元和低压变换器单元;所述MMC单元中每一相分别由多个半桥子模块和多个具有直流故障穿越能力的改进子模块作为基本模块混合串联而成的两个桥臂组成,两个桥臂之间为MMC单元的一相高压交流侧;每个所述基本模块均由直流电容和电力电子开关组成;所述DC/DC变换器单元由多个DAB电路组成,每个DAB电路的前级分别与MMC单元的一个直流电容并联;所有DAB电路的后级输出端相互并联形成低压直流端口,所述低压直流端口与低压变换器单元的直流侧并联,在所述低压直流端口并联有直流电容CLVDC;
其特征在于:当以改进子模块中的直流电容电压不超过额定电压为首要控制目标,包括以下步骤:
步骤1:检测是否存在直流短路故障,若没有则继续检测,否则封锁MMC单元中所有基本模块的开关控制信号和所有DAB电路的开关控制信号,改进子模块中的直流电容开始被充电,并转入步骤2;
步骤2:判断改进子模块中的直流电容电压是否超过额定电压Uc,若没超过则不进行额外控制,若超过,则用单移相控制模式对各DAB电路的开关进行控制,包括:通过控制与改进子模块中的直流电容相连的各DAB电路的前级开关控制信号和后级开关的控制信号的相位差值,使低压直流侧输出电压UcLVDC=固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC,同时使改进子模块中各直流电容电压=额定电压Uc;通过控制与半桥子模块中的直流电容相连的各DAB电路的前级开关控制信号和后级开关的控制信号的相位差值,使低压直流侧输出电压UcLVDC=固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC,同时使半桥子模块各电容电压=当前采样时刻所有半桥子模块的电容电压的平均值,转入步骤3;
步骤3:判断故障电流是否被清除,若没有,则保持当前控制状态,否则结束故障清除过程。
2.根据权利要求1所述的一种混合MMC型多端口固态变压器的直流故障穿越控制方法,其特征在于:所述与改进子模块中的直流电容相连接的各DAB电路的前后级开关控制信号的相位差值由低压直流侧输出电压UcLVDC与固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC的差值与各DAB电路的前级所接直流电容电压与额定电压Uc的差值分别经PI控制器计算后相减得到。
3.根据权利要求1所述的一种混合MMC型多端口固态变压器的直流故障穿越控制方法,其特征在于:所述与半桥子模块中的直流电容相连接的各DAB电路的前后级开关控制信号的相位差值由低压直流侧输出电压UcLVDC与固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC的差值与各DAB电路前级所接直流电容电压与当前采样时刻所有半桥子模块中的直流电容电压平均值的差值分别经PI控制器计算后相减得到。
4.一种混合MMC型多端口固态变压器的直流故障穿越控制方法,该混合MMC型多端口固态变压器的拓扑结构包括MMC单元、DC/DC变换器单元和低压变换器单元;所述MMC单元中每一相分别由多个半桥子模块和多个具有直流故障穿越能力的改进子模块作为基本模块混合串联而成的两个桥臂组成,两个桥臂之间为MMC单元的一相高压交流侧;每个所述基本模块均由直流电容和电力电子开关组成;所述DC/DC变换器单元由多个DAB电路组成,每个DAB电路的前级均分别与MMC单元中的一个直流电容并联;所有DAB电路的后级输出端相互并联形成低压直流端口,所述低压直流端口与低压变换器单元的直流侧并联,在所述低压直流端口并联有直流电容CLVDC;
其特征在于:当以所有基本模块的电容电压平衡为首要控制目标,包括以下步骤:步骤1:检测是否存在直流短路故障,若不存在,则继续检测,否则封锁MMC单元中所有基本模块的开关控制信号,改进子模块中的直流电容开始被充电,并转至步骤2;
步骤2:采用单移相控制模式对各DAB电路的开关进行控制,包括:控制各DAB电路中前级开关控制信号和后级开关控制信号的相位差值,实现低压直流侧输出电压UcLVDC=固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC,同时使MMC单元中各直流电容电压=当前采样时刻所有MMC单元中直流电容电压的平均值,并转至步骤3;
步骤3:判断故障电流是否被清除,若没有则保持当前控制状态,否则结束故障清除过程。
5.根据权利要求4所述的一种混合MMC型多端口固态变压器的直流故障穿越控制方法,其特征在于:各DAB电路的前后级开关控制信号的相位差值由低压直流侧输出电压UcLVDC与固态变压器低压直流侧额定电压ULVDC的差值与各DAB电路的前级所接直流电容电压与当前采样时刻所有MMC单元中电容电压平均值的差值分别经PI控制器计算后相减得到。