一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑及其控制方法，所提桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑由三相交流系统和直流侧稳压电路组成，三相交流系统与直流侧稳压电路并联后得到直流端口，直流端口输出的直流电压为V

【技术实现步骤摘要】
一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑及其控制方法


[0001]本专利技术涉及变电
，具体是一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑及其控制方法。

技术介绍

[0002]为了满足可再生能源并网以及对直流负荷的供电需求，直流电网得到了广泛的关注和应用，与现有交流电网配合，形成交直流混合配电网。因此，需要引入电力电子装置来提供一个交流端口和一个直流端口。模块化多电平换流器(modu l ar mu lt i l eve l converter,MMC)因具有电压可调节的交流和直流端口、高度模块化的结构、高可移植性、较好的谐波特性等优势，而被广泛地应用于交直流混合配电网。
[0003]然而，MMC拓扑使用了大量的半桥子模块电路，从而消耗了大量的开关器件和无源元件，导致了MMC的成本较高、体积较大。同时，大量的子模块电路需要配套大量的驱动和采样模块，从而进一步增加了MMC的成本，且增加了MMC控制系统的设计难度。因此，一种桥臂切换型换流器(a lternate arm converter,AAC)被提出，可降低桥臂中的子模块数量，减少无源元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，所提桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑由三相交流系统(1)和直流侧稳压电路(2)组成，三相交流系统(1)与直流侧稳压电路(2)并联后得到直流端口，直流端口输出的直流电压为V
dc
，其特征在于，所述三相交流系统(1)为三相交流电路结构，每相交流电路由上开关电路(11)、下开关电路(12)、飞跨桥臂(13)、交流侧滤波电感(L
f
)和交流侧电源(v
x
)构成，其中，x＝a、b、c相；所述上开关电路(11)由第一开关器件(S
x1
)、第二开关器件(S
x2
)和第一电感L1串联组成，其中，x＝a、b、c相；所述下开关电路(12)由第三开关器件(S
x3
)、第四开关器件(S
x4
)和第二电感L2串联组成，x＝a、b、c相；所述上开关电路(11)和下开关电路(11)串联连接，上开关电路(11)和下开关电路(12)之间的连接点与交流侧滤波电感(L
f
)的一端连接，交流侧滤波电感(L
f
)的另一端与交流侧电源(v
x
)连接；所述第一开关器件(S
x1
)由至少一个全控开关管构成，第二开关器件(S
x2
)由至少一个全控开关管串联结构构成，全控开关管串联结构是由两个反向串联的全控开关管构成，全控开关管串联结构上的两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；所述第四开关器件(S
x4
)由至少一个全控开关管构成，第三开关器件(S
x3
)由至少一个全控开关管串联结构构成。2.根据权利要求1所述的一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，其特征在于，所述第一开关器件(S
x1
)由一个全控开关管构成，第二开关器件(S
x2
)由两个反向串联的全控开关管构成，第二开关器件S
x2
上的两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；所述第一开关器件(S
x1
)的集电极与直流端口的正极连接，第一开关器件(S
x1
)的发射级与第二开关器件(S
x2
)中位于上方的全控开关管的发射级连接，第二开关器件(S
x2
)的两个全控开关管的集电极相连，第二开关器件(S
x2
)中位于下方的全控开关管的发射级与第一电感(L1)连接；所述第四开关器件(S
x4
)由一个全控开关管构成，第三开关器件(S
x3
)由两个反向串联的全控开关管构成，第三开关器件(S
x3
)中两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；所述第三开关器件(S
x3
)中位于上方的全控开关管的发射级与第二电感(L2)连接，第三开关器件(S
x3
)的两个全控开关管的集电极相连，第三开关器件(S
x3
)中位于下方的全控开关管的发射级与第四开关器件(S
x4
)的集电极连接；所述第四开关器件(S
x4
)的发射级与直流端口的负极连接。3.根据权利要求2所述的一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，其特征在于，所述飞跨桥臂(13)由N个全桥子模块级联组成，N＝1、2、3
…
，将N个级联全桥子模块电路的输入端作为飞跨桥臂(13)的输入端F
x1
，其中，x＝a、b、c相；将N个级联全桥子模块电路的输出端作为飞跨桥臂(13)的输出端F
x2
，其中，x＝a、b、c相；所述飞跨桥臂(13)的输入端F
x1
与第一开关器件(S
x1
)和第二开关器件(S
x2
)的连接点相
连，飞跨桥臂(13)的输出端F
x2
与第三开关器件(S
x3
)和第四开关器件(S
x4
)的连接点相连。4.根据权利要求1所述的一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，其特征在于，所述直流侧稳压电路(2)由第一稳压电容(C1)和第二稳压电容(C2)组成，第一稳压电容(...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宇波，史明明，刘瑞煌，张宸宇，姜云龙，喻建瑜，葛雪峰，缪惠宇，肖小龙，陈武，曲小慧，马大俊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司东南大学，
类型：发明
国别省市：