MMC型HVDC输电系统子模块的设计
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3 子模块系统结构
SM功能框图如图3所示。电源POWER1和POWER2直接从支撑电容器取电，实现高位取能。POWER1输出直流400 V电压，为KM1的储能电容供电，用于驱动旁路开关；POWER2提供+24 V输出电压，为模块控制单元供电；模块控制单元具有脉冲分配、信号采样、故障保护、上层通讯等功能，实现SM级的控制与保护，同时输出±15 V电源，为门极驱动电路和电压传感器供电；门极驱动电路和脉冲变压器分别用于驱动IGBT和晶闸管。本文引用地址：//www.cghlg.com/article/175872.htm
4 支撑电容器电容参数的选取
支撑电容器电容参数的选取需从SM直流电压稳态波动、暂态波动、直流系统动态响应特性等方面进行综合考虑计算，并通过试验验证。
从抑制SM稳态电压波动的角度分析，遵循能量平衡的原则，电容值的取值需满足：
电容值的取值会影响系统的有功功率调节动态响应时间，直流系统中采用定直流电压控制的换流站直流端电压一定，采用定有功功率控制的换流站端电压必须跟随有功功率指令，设调节时间为τ，则可得：
在选取电容值时还需考虑SM暂态电压波动及限制直流双极故障电流等约束因素的影响。通常可根据式(1)，(2)计算SM的电容值，再对其是否满足其他约束条件进行验证。
5 IGBT元件的选择和损耗计算
IGBT的选择需考虑系统额定电压、额定电流、工作温度等，其额定电压和额定电流分别为：
式中：k1为过电压系数；k2为安全系数；Udmax为额定直流电压最大值；Usp为关断结束时的尖峰电压；ICM为额定工作峰值电流；α1为电流尖峰系数；α2为温度降额系数；α3为过载系数。
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