CN111682576B - 柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联ca-mmc及系统 - Google Patents

柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联ca-mmc及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA‑MMC及系统，该三相串联CA‑MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂。本发明的有益效果是：本发明三相串联CA‑MMC用于功率分支站既保留了三相串联AH‑MMC具备直流故障穿越能力的优点，同时进一步提高经济性。与具有相同直流故障穿越能力的三相串联AH‑MMC相比，其全控子模块减少了二分之一，降低了成本，具有良好的经济性。三相串联CA‑MMC能够克服现有技术的不足，在高压大功率的输电网中具有明显的应用优势，如调节精确迅速。

Description

柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA- MMC及系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术技术领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC及系统。
背景技术
随着偏远地区的开发及柔性直流输电技术的大规模应用，直流输电系统线路走廊附近的地区存在从直流输电线路获取电力的需求，如部分海岛由于地形等原因建设具有较大规模的新能源电站不可行，能量的短缺严重限制了当地居民的生活及经济发展；有些海岛清洁能源丰富却无经济的电力输送通道和途径将其引出造成资源浪费。于是借助已有的直流输电线路走廊，建立和发展一种经济有效的功率分支站可以推动其输电走廊沿线经济发展，工程应用价值重大。为保证输电经济性，需采用架空线路，而这种裸露的线路容易发生短路、闪络等暂时性的故障，因此对直流输电系统有着处理直流侧短路故障途径的要求。利用换流器自身控制来实现直流侧故障的快速自清除特别适合直流输电网络。
三相串联CA-MMC在三相串联AH-MMC基础上减少了二分之一的全控子模块，且同样具备直流故障穿越的能力。目前，针对三相串联AH-MMC的研究主要集中在其自身运行机理、数学模型、谐波模型及其交流侧出现不平衡故障时各相间的直流电压平衡问题上，而三相串联CA-MMC拓扑用于直流输电功率分支站方面的研究还未见报道。因此，三相串联CA-MMC提出对于柔性直流输电系统具有积极的意义和重要的实用价值。
AH-MMC是Asymmetric Hybrid MMC的英文缩写，AH-MMC的中文含义是：不对称混合模块化多电平换流器。
发明内容
本发明在三相串联AH-MMC拓扑用作功率分支站基础上，针对其经济性并保持其直流故障穿越能力，提出了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC。三相串联CA-MMC能够进一步提高功率分支站的经济性，且同样具备直流故障穿越的能力。
本发明提供了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC，该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由FBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由半控型晶闸管全桥子模块构成；该三相串联CA-MMC输出交流电压ua、ub、uc，当直流侧电压Udc由于直流短路故障降为0时，左下桥臂的FBSM将产生负电压使其与左上桥臂电压之和为零，同时右下桥臂的半控型晶闸管全桥子模块也产生负电压与右上桥臂的直流稳压电容电压之和为零来熄灭直流故障的故障电流。
作为本发明的进一步改进，所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个FBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
作为本发明的进一步改进，所述HBSM包括第一全控开关器件、第二全控开关器件、第一开关器件反并联二极管、第二开关器件反并联二极管、第一电容，所述第一全控开关器件和所述第二全控开关器件相连，所述第一开关器件反并联二极管与所述第一全控开关器件相连，所述第二开关器件反并联二极管与所述第二全控开关器件相连，所述第一电容一端与所述第一全控开关器件相连，所述第一电容另一端与所述第二全控开关器件相连。
作为本发明的进一步改进，所述FBSM包括第三全控开关器件、第四全控开关器件、第五开关器件、第六全控开关器件、第三开关器件反并联二极管、第四开关器件反并联二极管、第五开关器件反并联二极管、第六开关器件反并联二极管、第二电容，所述第三开关器件反并联二极管与所述第三全控开关器件相连，所述第四开关器件反并联二极管与所述第四全控开关器件相连，所述第五开关器件反并联二极管与所述第五全控开关器件相连，所述第六开关器件反并联二极管与所述第六全控开关器件相连，所述第三全控开关器件一端与所述第五开关器件一端相连，所述第三全控开关器件另一端与所述第四全控开关器件一端相连，所述第四全控开关器件另一端与所述第六全控开关器件一端相连，所述第六全控开关器件另一端与所述第五开关器件另一端相连，所述第二电容一端与所述第三全控开关器件一端、所述第五开关器件一端相连，所述第二电容另一端与所述第四全控开关器件另一端、所述第六全控开关器件一端相连。
作为本发明的进一步改进，所述半控型晶闸管全桥子模块包括第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、第五晶闸管、第六晶闸管、第七晶闸管、第八晶闸管、第三电容，所述第二晶闸管一端与所述第一晶闸管另一端相连，所述第二晶闸管另一端与所述第一晶闸管一端相连；所述第四晶闸管一端与所述第三晶闸管另一端相连，所述第四晶闸管另一端与所述第三晶闸管一端相连；所述第六晶闸管一端与所述第五晶闸管另一端相连，所述第六晶闸管另一端与所述第五晶闸管一端相连；所述第八晶闸管一端与所述第七晶闸管另一端相连，所述第八晶闸管另一端与所述第七晶闸管一端相连；所述第一晶闸管一端与所述第六晶闸管一端相连，所述第三电容一端与所述第一晶闸管一端、所述第六晶闸管一端相连，所述第一晶闸管另一端与所述第三晶闸管一端相连，所述第三晶闸管另一端与所述第八晶闸管一端相连，所述第三电容另一端与所述第三晶闸管另一端、所述第八晶闸管一端相连，所述第八晶闸管另一端与所述第六晶闸管另一端相连。
作为本发明的进一步改进，该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。
作为本发明的进一步改进，所述左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2，所述左下桥臂调制波为udown_ref_i＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压。
作为本发明的进一步改进，所述左上桥臂参考电压为uup_ref＝Udcrated_i/2-uref_i/2，所述左下桥臂参考电压为udown_ref＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压。
本发明还公开了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的系统，包括信号采集单元、分析计算单元和执行单元，
所述信号采集单元为直流侧电压Udc的测量单元；
所述分析计算单元根据所述信号采集单元测到的直流侧电压Udc，根据左上下桥臂参考电压公式，左上桥臂参考电压为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2，左下桥臂参考电压为udown_ref_i＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2来计算每相左上桥臂和左下桥臂的参考电压，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压，根据上下桥臂的参考电压确定上桥臂半桥子模块输出Uc与0的数量，下半桥全桥子模块输出-Uc、Uc与0的数量；同时，根据信号采集单元测到的直流侧电压Udc，确定半控型晶闸管型全桥子模块的投入形式；
所述执行单元为本发明所述的三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上桥臂电压、左下桥臂电压和右下桥臂的投入形式，当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流。
本发明的有益效果是：1.本发明在三相串联AH-MMC拓扑用作功率分支站基础上，针对其经济性并保持其直流故障穿越能力，提出了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC。三相串联CA-MMC能够进一步提高功率分支站的经济性，且同样具备直流故障穿越的能力。2.本发明提出一种晶闸管型全桥子模块拓扑并利用一种基于三相串联AH-MMC拓扑的调制方法，当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流；从而使得换流器具备在直流母线电容短路故障时能够通过自身控制将故障自清除的能力。
附图说明
图1a是三相串联CA-MMC拓扑结构图；
图1b是HBSM电路图；
图1c是FBSM电路图；
图1d是半控型晶闸管全桥子模块电路图；
图2是三相串联AH-MMC拓扑结构图；
图3a是TSM模块工作原理图，TSM正向投入；
图3b是TSM模块工作原理图，TSM负向投入；
图4是本发明中直流故障清除示意图；
图5a和图5b是三相串联CA-MMC直流侧额定电压工作于直流侧短路故障时左上下桥臂电压参考波波形图。
具体实施方式
如图1a所示，本发明公开了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC，该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由FBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由半控型晶闸管全桥子模块(Thyristor Sub-Module，简称为TSM)构成；该三相串联CA-MMC通过相应的调制方法输出交流电压ua、ub、uc，当直流侧电压Udc由于直流短路故障降为0时，左下桥臂的FBSM将产生负电压使其与左上桥臂电压之和为零，同时右下桥臂的半控型晶闸管全桥子模块也产生负电压与右上桥臂的直流稳压电容电压之和为零来熄灭直流故障的故障电流。
CA-MMC是MMC with capacitor arms的英文缩写，CA-MMC的中文含义是：含稳压电容桥臂的模块化多电平换流器。
HBSM是Half Bridge Sub-Module的英文缩写，HBSM的中文含义是：半桥子模块。
FBSM是Full Bridge Sub-Module的英文缩写，FBSM的中文含义是：全桥子模块。
所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个FBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
如图1b所示，所述HBSM包括第一全控开关器件S1、第二全控开关器件S2、第一开关器件反并联二极管D1、第二开关器件反并联二极管D2、第一电容C1，所述第一全控开关器件S1和所述第二全控开关器件S2相连，所述第一开关器件反并联二极管D1与所述第一全控开关器件S1相连，所述第二开关器件反并联二极管D2与所述第二全控开关器件S2相连，所述第一电容C1一端与所述第一全控开关器件S1相连，所述第一电容C1另一端与所述第二全控开关器件S2相连。
如图1c所示，所述FBSM包括第三全控开关器件S3、第四全控开关器件S4、第五开关器件S5、第六全控开关器件S6、第三开关器件反并联二极管D3、第四开关器件反并联二极管D4、第五开关器件反并联二极管D5、第六开关器件反并联二极管D6、第二电容C2，所述第三开关器件反并联二极管D3与所述第三全控开关器件S3相连，所述第四开关器件反并联二极管D4与所述第四全控开关器件S4相连，所述第五开关器件反并联二极管D5与所述第五全控开关器件S5相连，所述第六开关器件反并联二极管D6与所述第六全控开关器件S6相连，所述第三全控开关器件S3一端与所述第五开关器件S5一端相连，所述第三全控开关器件S3另一端与所述第四全控开关器件S4一端相连，所述第四全控开关器件S4另一端与所述第六全控开关器件S6一端相连，所述第六全控开关器件S6另一端与所述第五开关器件S5另一端相连，所述第二电容C2一端与所述第三全控开关器件S3一端、所述第五开关器件S5一端相连，所述第二电容C2另一端与所述第四全控开关器件S4另一端、所述第六全控开关器件S6一端相连。
如图1d所示，所述半控型晶闸管全桥子模块包括第一晶闸管T11、第二晶闸管T12、第三晶闸管T21、第四晶闸管T22、第五晶闸管T31、第六晶闸管T32、第七晶闸管T41、第八晶闸管T42、第三电容C3，所述第二晶闸管T12一端与所述第一晶闸管T11另一端相连，所述第二晶闸管T12另一端与所述第一晶闸管T11一端相连；所述第四晶闸管T22一端与所述第三晶闸管T21另一端相连，所述第四晶闸管T22另一端与所述第三晶闸管T21一端相连；所述第六晶闸管T32一端与所述第五晶闸管T31另一端相连，所述第六晶闸管T32另一端与所述第五晶闸管T31一端相连；所述第八晶闸管T42一端与所述第七晶闸管T41另一端相连，所述第八晶闸管T42另一端与所述第七晶闸管T41一端相连；所述第一晶闸管T11一端与所述第六晶闸管T32一端相连，所述第三电容C3一端与所述第一晶闸管T11一端、所述第六晶闸管T32一端相连，所述第一晶闸管T11另一端与所述第三晶闸管T21一端相连，所述第三晶闸管T21另一端与所述第八晶闸管T42一端相连，所述第三电容C3另一端与所述第三晶闸管T21另一端、所述第八晶闸管T42一端相连，所述第八晶闸管T42另一端与所述第六晶闸管T32另一端相连。
该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。CS为子模块电容值，Cdc为直流侧稳压电容值，Uc为子模块电压，USM为子模块输出电压(HBSM输出值为0或Uc，FBSM输出值为0，Uc或-Uc，TSM输出值为Udci或-Udci)，L0为桥臂电抗器电感值，Udc_i为三相串联CA-MMC每一相直流侧电压值。
如图2所示为三相串联AH-MMC，当在直流侧具备与图1中三相串联CA-MMC相同的直流侧电压Udc时，且图1与图2中每个半桥子模块以及每个全桥子模块规格相同的情况下，与同样具有直流故障穿越能力的三相串联AH-MMC相比，三相串联CA-MMC全控子模块减少了二分之一，降低了成本，具有良好的经济性。
半控型晶闸管全桥子模块，正常运行时，始终给予第一晶闸管T11、第二晶闸管T12、第七晶闸管T41、第八晶闸管T42门极触发电流，在正向电压和门极触发电流作用下，第一晶闸管T11和第八晶闸管T42或第二晶闸管T12和第七晶闸管T41导通，使TSM始终处于正向投入状态，通路如图3a所示，与右上桥臂电容一起完成稳定直流侧电压功能；当发生直流侧短路故障时，始终给予第三晶闸管T21、第四晶闸管T22、第五晶闸管T31、第六晶闸管T32门极触发电流，在正向电压和门极触发电流作用下，第三晶闸管T21和第六晶闸管T32或第四晶闸管T22和第五晶闸管T31导通，使TSM负向投入，通路如图3b所示，产生负压与右上桥臂直流稳压电容电压之和为零来熄灭直流故障故障电流。
所述左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2，所述左下桥臂调制波为udown_ref_i＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压。左上桥臂由HBSM组成，左下桥臂由FBSM组成，右上桥臂由直流稳压电容组成，右下桥臂由TSM组成。三相串联CA-MMC拓扑为非对称的MMC拓扑，其每相左侧桥臂完成交直流侧功率传输，每相右侧桥臂完成稳定直流侧电压功能。当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流。
所述左上桥臂参考电压为uup_ref＝Udcrated_i/2-uref_i/2，所述左下桥臂参考电压为udown_ref＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压。当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流；从而使得换流器具备在直流母线电容短路故障时能够通过自身控制将故障自清除的能力。
如图4所示，本发明还公开了一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的系统，包括信号采集单元、分析计算单元和执行单元。
所述信号采集单元为直流侧电压Udc的测量单元。
所述分析计算单元根据所述信号采集单元测到的直流侧电压Udc，根据左上下桥臂参考电压公式，左上桥臂参考电压为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2，左下桥臂参考电压为udown_ref_i＝(Udc_i-Udcrated_i/2)+uref_i/2来计算每相左上桥臂和左下桥臂的参考电压，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，Udc_i为i相直流侧电压，uref_i/2为i相参考电压。当直流侧电压Udc与直流侧额定电压Udcrated相等时，参考电压如图5a所示；当直流侧发生短路时，直流侧电压变为0，在该种情况下参考电压如图5b所示。根据上下桥臂的参考电压确定上桥臂半桥子模块输出Uc与0的数量，下半桥全桥子模块输出-Uc、Uc与0的数量；同时，根据信号采集单元测到的直流侧电压Udc，确定半控型晶闸管型全桥子模块的投入形式。
所述执行单元为本发明所述的三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上桥臂电压、左下桥臂电压和右下桥臂的投入形式，当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流。
本发明提出的三相串联CA-MMC十二个桥臂所需要的全控子模块数量为6N，比承受相同直流电压的三相串联AH-MMC减少了二分之一，降低了成本，具有良好的经济性。从而在保证功率分支站具备直流故障穿越能力的同时，进一步提高功率分支站的经济性。可应用于柔性直流输电系统实际工程中。本发明提出一种晶闸管型全桥子模块拓扑并利用一种基于三相串联AH-MMC拓扑的调制方法，当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障故障电流；从而使得换流器具备在直流母线电容短路故障时能够通过自身控制将故障自清除的能力，能够克服现有技术的不足，在高压大功率的输电网中具有明显的应用优势。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的三相串联CA-MMC，其特征在于：该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由FBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由半控型晶闸管全桥子模块构成；该三相串联CA-MMC输出交流电压ua、ub、uc，当直流侧电压Udc由于直流短路故障降为0时，左下桥臂的FBSM将产生负电压使其与左上桥臂电压之和为零，同时右下桥臂的半控型晶闸管全桥子模块也产生负电压与右上桥臂的直流稳压电容电压之和为零来熄灭直流故障的故障电流；所述CA-MMC的中文含义是：含稳压电容桥臂的模块化多电平换流器，所述HBSM的中文含义是：半桥子模块，所述FBSM的中文含义是：全桥子模块。
2.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个FBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
3.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述HBSM包括第一全控开关器件（S1）、第二全控开关器件（S2）、第一开关器件反并联二极管（D1）、第二开关器件反并联二极管（D2）、第一电容（C1），所述第一全控开关器件（S1）和所述第二全控开关器件（S2）相连，所述第一开关器件反并联二极管（D1）与所述第一全控开关器件（S1）相连，所述第二开关器件反并联二极管（D2）与所述第二全控开关器件（S2）相连，所述第一电容（C1）一端与所述第一全控开关器件（S1）相连，所述第一电容（C1）另一端与所述第二全控开关器件（S2）相连。
4.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述FBSM包括第三全控开关器件（S3）、第四全控开关器件（S4）、第五开关器件（S5）、第六全控开关器件（S6）、第三开关器件反并联二极管（D3）、第四开关器件反并联二极管（D4）、第五开关器件反并联二极管（D5）、第六开关器件反并联二极管（D6）、第二电容（C2），所述第三开关器件反并联二极管（D3）与所述第三全控开关器件（S3）相连，所述第四开关器件反并联二极管（D4）与所述第四全控开关器件（S4）相连，所述第五开关器件反并联二极管（D5）与所述第五开关器件（S5）相连，所述第六开关器件反并联二极管（D6）与所述第六全控开关器件（S6）相连，所述第三全控开关器件（S3）一端与所述第五开关器件（S5）一端相连，所述第三全控开关器件（S3）另一端与所述第四全控开关器件（S4）一端相连，所述第四全控开关器件（S4）另一端与所述第六全控开关器件（S6）一端相连，所述第六全控开关器件（S6）另一端与所述第五开关器件（S5）另一端相连，所述第二电容（C2）一端与所述第三全控开关器件（S3）一端、所述第五开关器件（S5）一端相连，所述第二电容（C2）另一端与所述第四全控开关器件（S4）另一端、所述第六全控开关器件（S6）一端相连。
5.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述半控型晶闸管全桥子模块包括第一晶闸管（T11）、第二晶闸管（T12）、第三晶闸管（T21）、第四晶闸管（T22）、第五晶闸管（T31）、第六晶闸管（T32）、第七晶闸管（T41）、第八晶闸管（T42）、第三电容（C3），所述第二晶闸管（T12）一端与所述第一晶闸管（T11）另一端相连，所述第二晶闸管（T12）另一端与所述第一晶闸管（T11）一端相连；所述第四晶闸管（T22）一端与所述第三晶闸管（T21）另一端相连，所述第四晶闸管（T22）另一端与所述第三晶闸管（T21）一端相连；所述第六晶闸管（T32）一端与所述第五晶闸管（T31）另一端相连，所述第六晶闸管（T32）另一端与所述第五晶闸管（T31）一端相连；所述第八晶闸管（T42）一端与所述第七晶闸管（T41）另一端相连，所述第八晶闸管（T42）另一端与所述第七晶闸管（T41）一端相连；所述第一晶闸管（T11）一端与所述第六晶闸管（T32）一端相连，所述第三电容（C3）一端与所述第一晶闸管（T11）一端、所述第六晶闸管（T32）一端相连，所述第一晶闸管（T11）另一端与所述第三晶闸管（T21）一端相连，所述第三晶闸管（T21）另一端与所述第八晶闸管（T42）一端相连，所述第三电容（C3）另一端与所述第三晶闸管（T21）另一端、所述第八晶闸管（T42）一端相连，所述第八晶闸管（T42）另一端与所述第六晶闸管（T32）另一端相连。
6.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。
7.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述左上桥臂调制波为u up_ref_i =U dcrated_i /2-u ref_i /2，所述左下桥臂调制波为u down_ref_i =（U dc_i -U dcrated_i /2）+u ref_i /2，其中U dcrated_i 为直流侧额定参考电压的三分之一，U dc_i 为i相直流侧电压，u ref_i /2为i相参考电压。
8.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述左上桥臂参考电压为u up_ref =U dcrated_i /2-u ref_i /2，所述左下桥臂参考电压为u down_ref =（U dc_i -U dcrated_i /2）+u ref_i /2，其中U dcrated_i 为直流侧额定参考电压的三分之一，U dc_i 为i相直流侧电压，u ref_i /2为i相参考电压。
9.一种柔性直流输电系统中具备直流故障穿越能力的系统，其特征在于：包括信号采集单元、分析计算单元和执行单元，
所述信号采集单元为直流侧电压Udc的测量单元；
所述分析计算单元根据所述信号采集单元测到的直流侧电压U dc ，根据左上下桥臂参考电压公式，左上桥臂参考电压为u up_ref_i =U dcrated_i /2-u ref_i /2，左下桥臂参考电压为u down_ref_i =（U dc_i -U dcrated_i /2）+u ref_i /2来计算每相左上桥臂和左下桥臂的参考电压，其中U dcrated_i 为直流侧额定参考电压的三分之一，U dc_i 为i相直流侧电压，u ref_i /2为i相参考电压，根据上下桥臂的参考电压确定上桥臂半桥子模块输出U c 与0的数量，下半桥全桥子模块输出-U c 、U c 与0的数量；同时，根据信号采集单元测到的直流侧电压U dc ，确定半控型晶闸管型全桥子模块的投入形式，U c 为子模块电压；
所述执行单元为权利要求1至8任一项所述的三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上桥臂电压、左下桥臂电压和右下桥臂的投入形式，当直流侧发生故障时，通过控制上下桥臂电压之和为零来熄灭直流故障电流。
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