一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，其电子元件包括第一电平、第二电平、第三电平、二级管VD1、二极管VD2、电容C1和电容C2；所述第一电平与二极管VD1串联；所述二极管VD1与电容C1串联；所述电容C1与电容C2串联；所述电容C2与二极管VD2串联；所述第二电平与VD2串联；所述第三电平的一端通过导线连接在第一电平和第二电平之间，另一端通过导线连接在电容C1与电容C2之间。本实用新型专利技术的单个子模块可以产生0、1、2，三种电平状态；实现相同电平输出时可以节省25%的IGBT；直流输电的换流阀的体积；减少直流输电换流阀子模块的数量；提高电气设备可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流输电领域，尤其涉及一种多电平模块拓扑，此技术可以减小直流输电的换流阀的总体体积。
技术介绍
直流输电最核心的技术集中于换流站设备，换流站实现了直流输电工程中直流和交流相互能量转换，换流站中换流模块的功率器件从最初的汞弧阀发展到现在的电控和光控晶闸管阀，晶闸管用于高压直流输电已有很长的历史。近10多年来，IGBT等大功率电子器件的开断能力不断提高，新的大功率电力电子器件的研究开发和应用，伴随着功率器件的发展，多电平模块拓扑的换流站将进一步改善直流输电性能、大幅度简化设备、降低造价。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，其电子元件包括第一电平、第二电平、第三电平、二级管VD1、二极管VD2、电容C1和电容C2；所述第一电平与二极管VD1串联；所述二极管VD1与电容C1串联；所述电容C1与电容C2串联；所述电容C2与二极管VD2串联；所述第二电平与VD2串联；所述第三电平的一端通过导线连接在第一电平和第二电平之间，另一端通过导线连接在电容C1与电容C2之间 。进一步，所述第一电平、第二电平和第三电平中设有IGBT。进一步，所述第三电平为小型H桥结构，且小型H桥结构是由一个IGBT和四个二极管组成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的多电平模块拓单个模块可以产生三个电平，它的优势有主要有以下五个方面：单个子模块可以产生0、1、2，三种电平状态；实现相同电平输出时可以节省25%的IGBT；直流输电的换流阀的体积；减少直流输电换流阀子模块的数量；提高电气设备可靠性。附图说明图1为本技术一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路子模块的结构图；图2为本技术一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路子模块的简化图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，本技术提供的一种实施例：一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，其电子元件包括第一电平、第二电平、第三电平、二级管VD1、二极管VD2、电容C1和电容C2；所述第一电平与二极管VD1串联；所述二极管VD1与电容C1串联；所述电容C1与电容C2串联；所述电容C2与二极管VD2串联；所述第二电平与VD2串联；所述第三电平的一端通过导线连接在第一电平和第二电平之间，另一端通过导线连接在电容C1与电容C2之间 ，所述第一电平、第二电平和第三电平中设有IGBT，所述第三电平为小型H桥结构，且小型H桥结构是由一个IGBT和四个二极管组成。本技术使用时：运行模式一：第一电平,第二电平,第三电平均闭锁状态，在正常状态下是不会出现这种状态的，不过当系统处于刚启动，或者是某些故障状态时三个IGBT均闭锁。当电流从正母线方向向交流输出端流动时，电流会从上面的各续流二极管VD1经过子模块的两块电容逐步流向交流输出端，此时电容充电；当电流从交流输出端向正母线方向流动时，电流会从下面的各续流二极管VD2不经电容充电而逐步流向交流正母线方向，此时的子模块电容是处于被旁路的状态。运行模式二：第一电平开通，第二电平和第三电平均关断状态，此时的电流仍然可以双向流动。当电流从正母线向交流输出端方向流动时，电流会从续流二极管VD1经子模块两块电容逐步流向交流输出端，此时子模块被充电；当电流从交流输出端向正直流母线方向流动时，电流会从各个模块的两块电容经IGBT 第一电平逐步流向正直流母线，此时子模块电容放电。该工作状态，电流可以双向流动，不管电流从什么方向流动，子模块输出端总会引出子模块电容电压；子模块内的两块电容可以同时充放电，这取决于电流的方向；运行模式3：第二电平开通，第一电平和第三电平均关断状态，此时的电流仍然可以双向流动。当电流从正直流母线向交流输出端方向流动时，电流会从各IGBT 第二电平不经子模块两块电容逐步流向交流输出端，此时的电容电压不受影响；当电流从交流输出端方向向正直流母线方向流动时，电流会从各自下面的续流二极管VD2不经子模块电容逐步流向正直流母线方向，此时子模块的电容也不受影响；运行模式4：第三电平开通，第一电平和第二电平均关断状态，此时的电流仍然可以双向流动。当第三电平打开时，电流从正直流母线向交流输出端方向流动，电流会从第三电平经电容C2逐步流向输出端，此时C2充电，当电流从交流输出端方向向正直流母线方向流动时，电流会从第三电平经电容逐步流向正直流母线，此时电容C2放电。该工作状态，电流可以双电流动，不管电流那个方向都会流经第三电平，此模块用来单独控制电容C2，对于维持电流C1、C2的电压有很重要的作用。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，包括第一电平、第二电平、第三电平、二级管VD1、二极管VD2、电容C1和电容C2；其特征在于：所述第一电平与二极管VD1串联；所述二极管VD1与电容C1串联；所述电容C1与电容C2串联；所述电容C2与二极管VD2串联；所述第二电平与VD2串联；所述第三电平的一端通过导线连接在第一电平和第二电平之间，另一端通过导线连接在电容C1与电容C2之间。

【技术特征摘要】
1.一种直流输电换流站多电平模块拓扑电路，包括第一电平、第二电平、第三电平、二级管VD1、二极管VD2、电容C1和电容C2；其特征在于：所述第一电平与二极管VD1串联；所述二极管VD1与电容C1串联；所述电容C1与电容C2串联；所述电容C2与二极管VD2串联；所述第二电平与VD2串联；所述第三电平的一端通过导线连接在第一电平和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立为，
申请(专利权)人：上海象往电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31