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一种逆阻型二极管钳位子模块及其故障电流阻断方法技术

技术编号:21576254 阅读:51 留言:0更新日期:2019-07-10 16:42
本发明专利技术公开了一种逆阻型二极管钳位子模块,第一半桥子模块包括第一开关单元、第二开关单元与第一电容;第二半桥子模块包括第三开关单元、第四开关单元与第二电容;第二开关单元采用两个绝缘栅双极型晶体管反向并联的结构形式,从而具有双向导通‑双向阻断功能;其余开关单元均采用绝缘栅双极型晶体管反向并联续流二极管的结构形式,从而具有双向导通‑单向阻断功能;通过工作模式的切换能够输出0、UC、2UC三种工作电平,对正、反故障电流能够分别提供2UC、UC的反电动势进行阻断。还提供一种故障电流阻断方法,正向故障电流对第一电容与第二电容串联充电,反向故障电流对第二电容充电,在充电过程中产生反电动势对故障电流进行阻断。

A Reverse Resistance Diode Clamp Module and Its Fault Current Blocking Method

【技术实现步骤摘要】
一种逆阻型二极管钳位子模块及其故障电流阻断方法
本专利技术涉及模块化多电平换流器领域,特别涉及一种用于多电平换流器中的具有故障阻断能力的逆阻型二极管钳位子模块。还涉及一种故障电流的阻断方法。
技术介绍
随着现代电力电子技术的迅速发展,以绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT)为代表的新型可关断电力电子器件和脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM)为理论基础的电压源型换流器开始应用于直流输电,在我国通常称作柔性直流输电。与常规高压直流输电技术相比,柔性直流输电具有有功和无功独立控制、无换相失败风险、潮流反转时电压极性不变,可向无源负荷供电等优势,在城市中心负荷供电、分布式新能源并网与消纳等领域前景广阔,尤其适用于构建多端直流输电系统和未来直流电网。相比于交流系统,由于直流系统的阻尼相对较小,系统故障传播速度更快,系统控制响应时间要求更短,继电保护方法设计难度更大;因此直流侧故障控制保护问题是目前MMC工程应用所面对的主要问题之一。现阶段已投运的工程中均是采用半桥模块化多电平换流器技术,当直流侧发生故障时,反并联二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆阻型二极管钳位子模块,其特征在于:包括串联的第一半桥子模块与第二半桥子模块;第一半桥子模块包括第一开关单元、第二开关单元与第一电容;第二半桥子模块包括第三开关单元、第四开关单元与第二电容;第一电容与第二电容的参数完全相同,并且第一电容与第二电容的电压参考值均为UC;第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元均采用绝缘栅双极型晶体管反向并联续流二极管的结构形式,从而具有双向导通‑单向关断能力;第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元的关断是指绝缘栅双极型晶体管,第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元的导通是指双向同时导通;第二开关单元采用两个绝缘栅双极型晶体管反向并联的结构形式,从而具...

【技术特征摘要】
1.一种逆阻型二极管钳位子模块,其特征在于:包括串联的第一半桥子模块与第二半桥子模块;第一半桥子模块包括第一开关单元、第二开关单元与第一电容;第二半桥子模块包括第三开关单元、第四开关单元与第二电容;第一电容与第二电容的参数完全相同,并且第一电容与第二电容的电压参考值均为UC;第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元均采用绝缘栅双极型晶体管反向并联续流二极管的结构形式,从而具有双向导通-单向关断能力;第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元的关断是指绝缘栅双极型晶体管,第一开关单元、第三开关单元与第四开关单元的导通是指双向同时导通;第二开关单元采用两个绝缘栅双极型晶体管反向并联的结构形式,从而具有双向导通-双向关断能力;第二开关单元的关断是指两个绝缘栅双极型晶体管同时关断,第二开关单元的导通是指双向导通;第一开关单元串联第二开关单元后与第一电容并联,并且第一电容的正极端与第一开关单元中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接,第一电容的负极端与第二开关单元连接;第三开关单元与第四开关单元正向串联后与第二电容并联,即第三开关单元中绝缘栅双极型晶体管的发射集与第四开关单元中绝缘栅双极型晶体管的集电极连接,第二电容的正极端与第三开关单元连接,第二电容的负极端与第四开关单元连接;第一电容的负极端与第二电容的正极端连接,从而将第一半桥子模块与第二半桥子模块串联起来;第一开关单元与第二开关单元之间接第一供电端,第三开关单元与第四开关单元之间接第二供电端;第二电容的负极端通过钳位二极管与第一供电端连接,并且钳位二极管的阳极与第二电容的负极端连接,钳位二极管的阴极与第一供电端连接。2.根据权利要求1所述的逆阻型二极管钳位子模块,其特征在于:通过工作模式的切换能够输出0、UC、2UC三种工作电压。3.根据权利要求2所述的逆阻型二极管钳位子模块...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗永捷宋勇辉蒲羿欧阳金鑫熊小伏
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆,50

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