适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平变换器，包括3组上桥臂和下桥臂，其中：上桥臂的最上端连接至直流母线，上桥臂的一个串联分支经过n重分叉后得到2n个子分支，子分支按照相位顺序连接至交流侧三相电源；由所述上桥臂构成的多重分叉结构MMC具有2n个交流端口(n>1)；下桥臂与上桥臂结构呈对称关系；各层中各子分支产生的交流电压满足电压合成需求，同时满足能量平衡条件，以维持分支中的能量平衡。本发明专利技术适用于超低调制比的应用，减小了导通损耗、功率器件整体容量和变换器电容总量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中柔性直流输电、电力电子
，具体地，涉及一种适用于超低调制比应用的多重分叉结构模块化多电平变换器(MMC)。
技术介绍
单分叉结构MMC(模块化多电平变换器)如图1所示，具有六个分叉结构的桥臂和两个交流端口，该变换器适用于调制比较低的AC/DC电能变换应用场合，在采用半桥结构模块作为子模块时，其调制比要求小于0.5，能够将低压交流源连接至高压直流源，但随着调制比的减小，如在超低调制比(调制比小于0.1)应用场合，单分叉结构MMC面临着损耗增加、电容量增加、开关器件容量增加等问题。经检索，“模块组合多电平变换器的研究综述”，中国电机工程学报，第33卷，第6期，2013。该文的技术要点是：传统MMC的桥臂由子模块串联构成，常应用在调制比接近于1的场合，当调制比减小时，桥臂电流和电容电压波动均会增大，导致需要选取较大的功率器件和较大子模块电容。检索中还发现，中国专利申请号为CN201510435580.1、公开号为105024569Ar>的专利技术专利，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平变换器，包括3组上桥臂和下桥臂，每组中的上桥臂与下桥臂呈对称关系，并通过桥臂电感相互连接，连接处引出作为交流端口的连接点；上桥臂的顶端连接至正直流母线，下桥臂的底端连接至负直流母线；其特征在于，所述上桥臂的一个串联分支经过n重分叉后得到2n个子分支，所述下桥臂的一个串联分支经过n重分叉后得到2n个子分支，n>1，所述上桥臂的子分支与所述下桥臂的对应子分支通过桥臂电感相连。

【技术特征摘要】
1.一种适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平变换器，包括3组上桥
臂和下桥臂，每组中的上桥臂与下桥臂呈对称关系，并通过桥臂电感相互连接，连接处
引出作为交流端口的连接点；上桥臂的顶端连接至正直流母线，下桥臂的底端连接至负
直流母线；其特征在于，所述上桥臂的一个串联分支经过n重分叉后得到2n个子分支，
所述下桥臂的一个串联分支经过n重分叉后得到2n个子分支，n>1，所述上桥臂的子
分支与所述下桥臂的对应子分支通过桥臂电感相连。
2.根据权利要求1所述的适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平变换
器，其特征在于，3组上桥臂和下桥臂共引出3×2n个交流端口连接点，3×2n个连接点按
照相位顺序连接至交流侧三相电源，其相位顺序为A相、B相、B相、C相、A相、A
相、B相、B相、C相、A相…重复循环；3组上桥臂和下桥臂构成的多重分叉的多电
平矩阵变换器具有2n个三相交流端口。
3.根据权利要求1或2所述的适用于超低调制比应用的多重分叉的模块化多电平
变换器，其特征在于，所述下桥臂与上桥臂结构呈对称关系：在每个桥臂中，定义连接

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旭，常怡然，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31