摘要

随着柔性直流输电技术的发展,模块化多电平换流器MMC由于其拓扑优势越来越受到关注。其中,子模块与桥臂电抗器作为换流阀的主要元件,故障后将对换流站安全稳定运行造成严重影响,但现有差动保护均无法有效识别。文中提出了基于孪生模型的MMC保护原理,结合MMC的控制信息建立数字孪生模型,通过动态状态估计构建保护判据。所提保护方案能够准确检测MMC换流器故障,包括桥臂电抗器匝间短路故障、子模块开路故障及桥臂相间短路故障。根据保护动作类型提出两套保护判据。仿真结果表明所提孪生模型保护能够可靠地自适应辨识MMC区内故障,具有良好的速动性以及耐受过渡电阻的能力。