一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构制造技术

本发明专利技术涉及一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，属于高压直流输电技术领域。包括新型半桥混合子模块和全桥子模块，共N个子模块，子模块之间互相连接，其中，第1～K个子模块为新型半桥混合子模块，第K+1～N个子模块为全桥子模块，第K个新型半桥混合子模块与第K+1个全桥子模块相连，第K+1个全桥子模块的电压正极输入端口与第K个新型半桥混合子模块电压负极输出端口相连，第K+1个全桥子模块的电压负极输出端口与第K+2个全桥子模块的电压正极输入端口相连。本发明专利技术、与传统半桥子模块构成的桥臂相比，具备直流侧故障自清除能力；在满足故障电流自清除的情况下，与全桥和半桥子模块构成的桥臂相比，可以降低全桥子模块的数量。模块的数量。模块的数量。

【技术实现步骤摘要】
一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构


[0001]本专利技术涉及一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，属于高压直流输电


技术介绍

[0002]随着电力电子技术、风能、太阳能等可再生清洁能源的快速发展，以具备自关断能力的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为换流器件被广泛应用到柔性直流输电领域。采用基于模块化多电平换流器(MMC)的输电技术已成为大规模清洁能源接入电网的有效方案。MMC的桥臂结构是由多个结构相同的子模块按照一定的排列组合顺序级联在一起，目前比较常见的子模块有半桥子模块、全桥子模块、钳位双子模块等。MMC具有可灵活控制有功功率和无功功率，直流电压和电流，不存在换相失败，交流输出电压电流谐波小和波形质量高等优势，模块化结构易于封装和扩展，得到了各科研机构和工程
的广泛关注。
[0003]由于柔性直流输电系统较交流系统有较低的阻尼特性，直流故障情况下，短路电流较大，严重威胁着子模块的安全运行，所以直流短路故障是现在亟待需要解决的技术难题。在实际工程中，考虑到经济特性，一些直流输电工程采用半桥子模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，其特征在于：包括新型半桥混合子模块和全桥子模块，共N个子模块，子模块之间互相连接，其中，第1～K个子模块为新型半桥混合子模块，第K+1～N个子模块为全桥子模块，第K个新型半桥混合子模块与第K+1个全桥子模块相连，第K+1个全桥子模块的电压正极输入端口与第K个新型半桥混合子模块电压负极输出端口相连，第K+1个全桥子模块的电压负极输出端口与第K+2个全桥子模块的电压正极输入端口相连。2.根据权利要求1所述的具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，其特征在于：所述新型半桥混合子模块包括半桥子模块HBSM1和HBSM2、双向开关、故障回路开关S3、均压开关S4；半桥子模块HBSM1中的电容C1正极与均压开关S4阴极相连，半桥子模块HBSM2中的电容C2正极与均压开关S4阳极相连；半桥子模块HBSM2的输出端与双向开关相连，故障回路开关S3阳极与新型半桥子模块的电压负极输出端口相连接，阴极与均压开关S4的阳极、半桥子模块HBSM2中电容C2正极相连接。3.根据权利要求2所述的具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，其特征在于：所述半桥子模块HBSM1包括绝缘栅双极型晶体管T1和T2、二极管D1和D2、电容C1；绝缘栅双极型晶体管T1与二极管D1反并联，T1发射极与D1阳极相连，T1集电极与D1阴极相连，绝缘栅双极型晶体管T2与二极管D2反并联，T2发射极与D2阳极相连，T2集电极与D2阴极相连；电容C1正极和负极分别连接于T1集电极和D2阳极；所述新型半桥混合子模块电压正极输入端口与绝缘栅双极型晶体管T1发射极、T2集电极，二极管D1阳极、D2阴极相连接，电压负极输出端口与双向开关、故障回路开关S3连接。4.根据权利要求2所述的具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构，其特征在于：所述半桥子模块HBSM2包括绝缘栅双极型晶体管T3和T4、二极管D3和D4、电容C2；绝缘栅双极型晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，包广皎，江耀曦，邵宗学，廖孟黎，王文韬，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：