本发明专利技术涉及一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述DC/DC变换器包括混合式模块化多电平换流单元和中频变压器或高频变压器；每个所述混合式模块化多电平换流单元通过所述中频变压器或高频变压器彼此连接。所述混合式模块化多电平技术的换流单元采用多桥臂结构和多相输出，其中每个桥臂由X个组件1、Y个组件2和一个桥臂电抗器串联组成。它可以实现故障电流阻断能力，并且使得非故障部分能继续正常运行；相比基于全桥式模块化多电平换流器的DC/DC变换器，它所用的半导体器件数量少、器件损耗小；因此该DC/DC变换器特别适用于直流互联，从而构建多电压等级的直流电网。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术涉及一种高压DC/DC变换器，更具体涉及一种具有故障电流阻断能力的高 压DC/DC变换器。
技术介绍
： 目前，直流输电技术已经成为解决大规模电能的远距离输送、新能源的并网及消 纳、区域交流互联电网的安全稳定性提高等问题的最有效技术手段之一。随着直流输电技 术的不断发展，未来实现直流线路之间的互联，从而形成多电压等级的混合直流骨干电网 是必然的趋势。而DC/DC变换器作为直流电网中必不可少的关键设备，它能够实现不同电 压等级的直流线路之间的互联，因此大力促进DC/DC变换器的研制进程成为关键。 模块化多电平换流技术W其独特的技术优势，如模块化设计、效率高、扩展性好、 输出电压谐波含量少等，正逐渐广泛的应用于直流输电领域。目前已有专利和文献提出采 用半桥式模块化多电平换流器和中/高频变压器来构建DC/DC变换器，送种类型的DC/DC 变换器虽然具备潮流方向双向可控、直流电压变换、快速功率调节、W及电气隔离等功能， 但是它在阻断故障电流时需要同时闭锁变压器两边的模块化多电平换流器，从而影响直流 电网非故障部分的正常运行。此外，也有专利和文献提出采用全桥式模块化多电平换流器 和中/高频变压器来构建DC/DC变换器，送种类型的DC/DC变换器在具备上述功能的同时， 还具有阻断故障电流且使得非故障部分能正常运行的能力，但是它需要使用的半导体器件 数量多、器件损耗大。 本专利技术提出的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，可W解决上述问 题。
技术实现思路
： 本专利技术的目的是提供一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述DC/ DC变换器使得非故障部分能继续正常运行。 为实现上述目的，本专利技术采用W下技术方案；一种具有故障电流阻断能力的高压 DC/DC变换器，所述DC/DC变换器包括混合式模块化多电平换流单元和中频变压器或高频 变压器；每个所述混合式模块化多电平换流单元通过所述中频变压器或高频变压器彼此连 接。 本专利技术提供的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述DC/DC变换 器设有至少两个混合式模块化多电平换流单元；所述混合式模块化多电平换流单元包括至 少两个并联的桥臂单元和输出端；所述桥臂单元包括两个串联的桥臂；所述输出端设置在 所述两个串联的桥臂间。 本专利技术提供的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述桥臂包括至 少两个串联的子模块；所述子模块与电抗器串联；所述子模块包括串联的组件1和组件2。 本专利技术提供的另一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述 组件I包括并联的IGBT支路1、IGBT支路2和电容支路；所述IGBT支路I包括两个串联的IGBT模块；所述IGBT支路2包括串联的IGBT模块和二极管；所述电容支路包括电容。 本专利技术提供的再一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述 IGBT模块包括IGBT管和与所述IGBT管反并联的二极管；所述子模块的输入端设置在所述 IGBT支路1的两个串联的IGBT模块中间。 本专利技术提供的又一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述 组件2包括并联的IGBT支路3和电容支路；所述IGBT支路3包括两个串联的IGBT模块； 所述电容支路包括电容。 本专利技术提供的又一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，所述 IGBT模块包括IGBT管和与所述IGBT管反并联的二极管；所述子模块的输出端设置在所述 IGBT支路3的两个串联的IGBT模块中间。 本专利技术提供的又一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，设每 个组件的电容电压为V。，所述组件1不输出负电压-V。，则所述桥臂的最大输出电压范围在 (0,狂巧)V。）之间，直流电压和交流相电压峰值分别通过下式确定： V化=狂巧)Vc[001引其中，X为组件1个数，Y为组件2个数。 本专利技术提供的又一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，当电 网发生故障，设调制比为1，则交流母线的最大线电压峰值为： 由于每个所述桥臂上有X个组件1，则关断所有IGBT管后，由所述组件1形成的桥 臂电压为：:〇 本专利技术提供的又一优选的一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，当桥 臂电压和交流线电压需满足W下关系式时，所述DC/DC变换器实现故障电流阻断能力； 因此，所述组件1的个数X需满足W下关系式： 所述混合式模块化多电平换流单元的交流侧输出频率均为500~2500化；所述中 频变压器或高频变压器的工作频率为500~2500化。 和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有W下优异效果： 1、本专利技术可W用于不同电压等级的直流线路之间的互联，为构建多电压等级的直 流电网提供了一种有效的技术手段； 2、本专利技术的变换器具有故障电流阻断能力，在快速隔离故障的同时，使得其余非 故障部分能继续正常运行； 3、本专利技术的变换器可W实现潮流方向双向可控、直流电压变换、快速功率调节、W 及电气隔贸等功能； 4、本专利技术的变换器所采用的混合式多电平模块化换流单元，与传统的全桥式相 比，不仅能够阻断故障电流，而且所用的半导体器件数量少、器件损耗小； 5、本专利技术的变换器为电网提高了更大的安全稳定性。【附图说明】 图1为本专利技术的变换器结构示意图； 图2为本专利技术的基于混合式模块化多电平技术的换流单元电路图； 图3为组件1电路图； 图4为组件2电路图； 图5为图3和图4组成的换流单元的子模块电路图。【具体实施方式】 下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。 实施例1 : 如图1-5所示，本例的专利技术一种用于直流互联的高压DC/DC变换器，所述DC/DC变 换器包括混合式模块化多电平换流单元和中频变压器或高频当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有故障电流阻断能力的高压DC/DC变换器，其特征在于：所述DC/DC变换器包括混合式模块化多电平换流单元和中频变压器或高频变压器；每个所述混合式模块化多电平换流单元通过所述中频变压器或高频变压器彼此连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚良忠，李琰，吴婧，王志冰，李官军，曹远志，杨波，孙蔚，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。