本申请提供换流器附加控制装置及换流器。所述换流器附加控制装置与换流器的桥臂连接，所述换流器附加控制装置包括第一端口、第二端口和第三端口，各端口之间跨接换流器的桥臂的至少一级半导体器件，通过控制换流器附加控制装置来控制换流器换流。本申请实施例提供的技术方案，通过一种换流器附加控制装置，安装于换流器上，可以在尽量不影响原换流器的前提下，通过控制换流器附加控制装置来改变换流器的换流特性，能够降低更换成本，提高换相控制性能，从而以经济高效的方式解决换流器在弱交流系统连接下的运行难题。流系统连接下的运行难题。流系统连接下的运行难题。
【技术实现步骤摘要】
一种换流器附加控制装置及换流器
[0001]本申请涉及电力电子换流器
，具体涉及一种换流器附加控制装置及换流器。
技术介绍
[0002]目前在工程应用上，交流系统根据强度选择采用半控型换流器方案或者电压源型换流器方案。
[0003]基于半控型器件的电流源型换流器(Line
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commuted Converter，LCC)应用广泛，它借助于换流器件的开通和关断，使流经换流器的电流从一个电流路径转移到另一个电流路径，从而将原本按正弦交变的电压可以转换为直流电压，实现交直流转换。半控型换流器换相的开关器件既可以是不控器件(例如二极管)也可以是半控器件(例如晶闸管)。但是，由于采用的是不控器件或半控器件，因此LCC换流器需要接入一定强度的交流系统以支撑其换流过程，否则，半控型换流器在弱交流系统连接下运行，容易因交流系统电压扰动出现换相失败问题。
[0004]电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)采用全控器件(例如IGBT)，可以不依赖于交流系统实现交直流转换，但其成本高、损耗大，随着拓扑不同也存在直流侧短路故障清除困难的等其它问题。
[0005]目前全球的大功率半导体器件的电压等级通常低于9kV，当电流源型换流器桥臂应用在较高电压等级场合，通常是采用多级半导体器件串联构成。电流源型换流器桥臂价格昂贵，且寿命周期多达几十年。一些已经使用电流源型换流器LCC的工程，一旦与之连接的交流系统强度发生变化(例如新能源发电占比显著提升)，工程运行将陷入窘境：继续使用电流源型换流器将出现运行随时中断的问题，如果全部更换为电压源型换流器又将付出巨额的成本代价。
技术实现思路
[0006]本申请实施例提供一种换流器附加控制装置，所述换流器附加控制装置与换流器的桥臂连接，所述换流器附加控制装置包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口之间跨接所述换流器的桥臂的至少一级半导体器件，通过控制所述换流器附加控制装置来控制所述换流器换流，所述换流器附加控制装置包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元包括至少一级串联或并联连接的可控关断的功率半导体器件或快速开关；所述第二开关单元包括至少一级串联或并联连接的可控关断的功率半导体器件或快速开关，所述第二开关单元的一端与所述第一开关单元的一端连接构成所述换流器附加控制装置的第一端口，所述第一开关单元的另一端构成所述换流器附加控制装置的第二端口，所述第二开关单元的另一端构成所述换流器附加控制装置的第三端口。
[0007]根据一些实施例，所述可控关断的功率半导体器件包括IGBT、IEGT、IGCT、GTO、MOSFET、BJT、GTR的至少一种。
[0008]根据一些实施例，所述第二开关单元还包括至少一级串联或并联连接的非可控关断的功率半导体器件，所述可控关断的功率半导体器件或快速开关与所述非可控关断的功率半导体器件串联连接。
[0009]根据一些实施例，所述第二开关单元还包括电抗器组件，所述电抗器组件与所述至少一级串联或并联连接的非可控关断的功率半导体器件串联连接。
[0010]根据一些实施例，所述非可控关断的功率半导体器件包括晶闸管、二极管的至少一种。
[0011]根据一些实施例，所述换流器附加控制装置还包括瞬态过电压吸收模块，所述瞬态过电压吸收模块并联在所述可控关断的功率半导体器件或所述快速开关或所述非可控关断的功率半导体器件两端。
[0012]根据一些实施例，所述瞬态过电压吸收模块包括金属氧化物避雷器。
[0013]根据一些实施例，所述换流器附加控制装置还包括缓冲电路，所述缓冲电路并联连接于所述可控关断的功率半导体器件或快速开关或所述非可控关断的功率半导体器件两端。
[0014]根据一些实施例，所述缓冲电路包括电阻、电阻与电容的串联电路、电阻与二极管并联后与电容串联的电路的至少一种。
[0015]本申请实施例还提供一种换流器，所述换流器的桥臂包括如上所述的换流器附加控制装置。
[0016]本申请实施例提供的技术方案，通过一种换流器附加控制装置，安装于半控型换流器上，通过控制换流器附加控制装置来改变半控型换流器的换流特性，能够降低更换成本，提高换相控制性能，从而以经济高效的方式解决半控型换流器在弱交流系统连接下的运行难题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本申请实施例的一种换流器附加控制装置示意图。
[0019]图2A是本申请实施例的一种第一开关单元第一实施例示意图。
[0020]图2B是本申请实施例的一种第一开关单元第二实施例示意图。
[0021]图3A是本申请实施例的一种第二开关单元第一实施例示意图。
[0022]图3B是本申请实施例的一种第二开关单元第二实施例示意图。
[0023]图3C是本申请实施例的一种第二开关单元第三实施例示意图。
[0024]图3D是本申请实施例的一种第二开关单元第四实施例示意图。
[0025]图3E是本申请实施例的一种第二开关单元第五实施例示意图。
[0026]图3F是本申请实施例的一种第二开关单元第六实施例示意图。
[0027]图4是本申请实施例的一种缓冲电路示意图。
[0028]图5是本申请实施例的一种过电压吸收回路示意图。
[0029]图6A是本申请实施例的一种换流器附加控制装置接入换流器桥臂的第一通流模式示意图。
[0030]图6B是本申请实施例的一种换流器附加控制装置接入换流器桥臂的第二通流模式示意图。
[0031]图6C是本申请实施例的一种换流器附加控制装置接入换流器桥臂的第三通流模式示意图。
[0032]图6D是本申请实施例的一种换流器附加控制装置接入换流器桥臂的第四通流模式示意图。
[0033]图7是本申请实施例的一种换流器附加控制装置接入换流器桥臂后运行方式示意图。
[0034]图8是本申请实施例的一种换流器桥臂示意图。
[0035]图9是本申请实施例的一种6脉动换流器示意图。
[0036]图10是本申请实施例的一种6脉动换流器电流示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0038]应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”“第三”、“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种换流器附加控制装置，其特征在于，所述换流器附加控制装置与换流器的桥臂连接，所述换流器附加控制装置包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口、第二端口和第三端口之间跨接所述换流器的桥臂的至少一级半导体器件，通过控制所述换流器附加控制装置来控制所述换流器换流，所述换流器附加控制装置包括：第一开关单元，包括至少一级串联或并联连接的可控关断的功率半导体器件或快速开关；第二开关单元，包括至少一级串联或并联连接的可控关断的功率半导体器件或快速开关，所述第二开关单元的一端与所述第一开关单元的一端连接构成所述换流器附加控制装置的第一端口，所述第一开关单元的另一端构成所述换流器附加控制装置的第二端口，所述第二开关单元的另一端构成所述换流器附加控制装置的第三端口。2.如权利要求1所述的换流器附加控制装置，其特征在于，所述可控关断的功率半导体器件包括IGBT、IEGT、IGCT、GTO、MOSFET、BJT、GTR的至少一种。3.如权利要求1所述的换流器附加控制装置，其特征在于，所述第二开关单元还包括至少一级串联或并联连接的非可控关断的功率半导体器件，所述可控关断的功率半导体器件或快速开关与所述非可控关断的功率半导体器件串联连接。4.如权利要求3所述的换流器附加控制装置，其特征在于，所述第二开关单元还包括电抗器组件，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆武，刘磊，邵震霞，卢宇，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：新型
国别省市：
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