一种电压源型换流器子模块单元及其组成的模块化多电平换流器制造技术

本发明专利技术公开了一种电压源型换流器子模块单元及其组成的模块化多电平换流器，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和分别与各开关管反向并联的二极管，还包括第一直流支撑电容、第二直流支撑电容、旁路开关和二次控制保护单元；第一开关管与第二开关管串联后与第一直流支撑电容并联；第四开关管、第五开关管串联后与第二直流支撑电容并联；第三开关管上串联一个二极管后与第一直流支撑电容并联；二次控制保护单元分别与第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和旁路开关相连。本发明专利技术在直流系统发生直流短路故障时，通过自身开关管闭锁迅速切断故障电流回路，实现对换流站设备的保护。

A voltage source converter module unit and its modular multilevel converter

The invention discloses a voltage source converter module unit and composed of modular multilevel converter, comprising a first switch, the second switch, the third switch, the fourth switch, the fifth switch tube and are connected with the switch tube reverse parallel diode, also comprises a first DC capacitor second, DC capacitor, bypass switch and two control protection unit; the first switch and the second switch tube in series with the first DC capacitor in parallel; fourth switches, fifth switches and second series DC capacitor in parallel; third switches on a diode in series with the first DC capacitor in parallel; two time control and protection unit are respectively connected with the first switch, the second switch, the third switch, the fourth switch, the fifth switch and the bypass switch. When DC short circuit fault occurs in DC system, the fault current loop is cut off quickly through self switch tube locking, so as to realize the protection of converter station equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种电压源型换流器子模块单元及其组成的模块化多电平换流器
本专利技术属于柔性直流输电
，具体涉及一种电压源型换流器子模块单元及其组成的模块化多电平换流器。
技术介绍
柔性直流输电技术可应用于分布式可再生能源并网、海岛及城市负荷密集区供电。基于全控型电力电子开关器件的电压源型模块化多电平换流器在柔性直流输电领域有着广泛的应用。模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter，MMC)通过若干个电压源型换流器子模块单元级联实现高电压输出，不需要开关器件的直接级联，对器件一致触发要求低，此外还具有扩展性好、开关频率低、运行损耗低、输出电压波形质量高等诸多优点，但由于柔性直流输电网络的低阻尼特性导致系统发生短路故障时，故障初期电流上升率达到数千安每毫秒级别，交流断路器几十毫秒的分断速度，会使直流网络中换流器等关键装备承受苛刻的电气应力，降低了设备运行的安全性，此外鉴于目前高压大容量直流断路器技术还没有取得突破，亦无法快速切断故障电流，这就要求在直流系统发生短路时换流器本身能够快速可靠的闭锁保护以实现短路电流的清除，而目前常用的基于半桥结构的模块化多电平电压源型换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压源型换流器子模块单元，其特征在于：包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和分别与各开关管反向并联的二极管，还包括第一直流支撑电容、第二直流支撑电容、旁路开关和二次控制保护单元；所述第一开关管的第一端与第一直流支撑电容的正极相连，第二端与所述第二开关管的第一端连接，第三端与二次控制保护单元相连；所述第二开关管的第二端与第一直流支撑电容的负极相连，第三端与二次控制保护单元相连；所述第一开关管和第二开关管的公共连接点作为所述电压源型换流器子模块单元的第一输出端；所述第三开关管的第一端与第一直流支撑电容的正极相连，所述第一端还通过二极管与第二直流支撑电容的正极相连；第二...

【技术特征摘要】
1.一种电压源型换流器子模块单元，其特征在于：包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和分别与各开关管反向并联的二极管，还包括第一直流支撑电容、第二直流支撑电容、旁路开关和二次控制保护单元；所述第一开关管的第一端与第一直流支撑电容的正极相连，第二端与所述第二开关管的第一端连接，第三端与二次控制保护单元相连；所述第二开关管的第二端与第一直流支撑电容的负极相连，第三端与二次控制保护单元相连；所述第一开关管和第二开关管的公共连接点作为所述电压源型换流器子模块单元的第一输出端；所述第三开关管的第一端与第一直流支撑电容的正极相连，所述第一端还通过二极管与第二直流支撑电容的正极相连；第二端通过二极管与第一直流支撑电容的负极相连，所述第二端还与第二直流支撑电容的负极相连；第三端与二次控制保护单元相连；所述第四开关管的第一端与第二直流支撑电容的正极相连，第二端与所述第五开关管的第一端连接，第三端与二次控制保护单元相连；所述第五开关管的第二端与第二直流支撑电容的负极相连，第三端与二次控制保护单元相连；所述第四开关管和第五开关管的公共连接点作为所述电压源型换流器子模块单元的第二输出端；所述旁路开关设于所述第一输出端和第二输出端之间，其控制端与二次控制保护单元相连。2.根据权利要求1所述的一种电压源型换流器子模块单元，其特征在于：所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管均为全控型功率半导体器件，全控型功率半导体器件及与其反向并联的二极管共同组成全控型开关模块。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷冠贤，张中锋，欧阳有鹏，叶琳，杨滢，张静，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司，南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11