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關鍵詞：模塊化多電平換流器 子模塊拓撲 直流故障隔離 經濟性 

摘要：基于模塊化多電平換流器(Multilevel Modular Converter,MMC)的柔性直流輸電系統在電壓源換流器高壓直流輸電(High Voltage Direct Current,HVDC)領域得到了廣泛應用.如何處理直流側故障是MMC所要面對的難題之一.由于混合式大容量高壓直流斷路器技術的研究尚未成熟,利用換流器自身清除故障電流成為未來柔性直流輸電系統清除直流故障的首選策略.在分析已有子模塊的基礎上,提出一種新型的具備直流故障隔離能力的經濟型MMC拓撲.該新型子模塊拓撲由兩個半橋型子模塊串聯組成,每個半橋型子模塊電容被一分為二,這使得子模塊內部附加器件的耐壓值得以降低.在換流器閉鎖后,無論電流正向或負向流入子模塊,子模塊內部電容都會提供一個反極性的電容電壓將故障電流隔離.在PSCAD/EMTDC平臺下搭建單端5電平MMC-HVDC系統及經濟性分析結果表明,該新型子模塊故障隔離能力良好,其經濟性高于現有各類具有直流故障隔離能力子模塊拓撲.

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