具有中性点钳位拓扑的电压源转换器及其操作方法技术

技术编号:8685048 阅读:150 留言:0更新日期:2013-05-09 04:46
一种具有中性点钳位(NPC)拓扑(其具有一个或多个相)的电压源转换器,包括:中间DC电路,其具有在正极端和负极端之间串联连接的至少第一和第二电容,在这两个电容之间提供中心抽头端,以及至少一个子电路,用于产生交流电压的一个相,每个子电路包括:AC端,用于供应脉冲电压;常规NPC转换器形式的电路设置,其具有在所述AC端与所述正极端之间的至少两个开关的第一串联连接、在所述AC端与所述负极端之间的至少两个开关的第二串联连接以及从所述中心抽头端到该两个双开关串联连接的中心的可切换连接;以及分配给所述双开关串联连接的附加的第一和第二辅助开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子转换器的技术。它涉及具有根据权利要求1的引言的中性点钳位(NPC)拓扑的电压源转换器(VSC)。它还涉及用于操作这样的转换器的方法。
技术介绍
3级电压源转换器(VSC),在参考文献(I)和参考文献(2)(参见图1(a),其具有晶体管T1-T4、二极管D1-D6、正极端P、负极端N和中性点O)中提出的在工业中广泛使用的3级中性点钳位(NPC)拓扑的特定情况下,最常在中等电压范围应用(例如,轧机、风扇、泵、海洋应用、开采、牵引和风能市场;参见参考文献(3)和(4))中使用。最近的调查示出3级NPC VSC还是对于低压应用有前途的备选方案(参见参考文献(5)和(6))。与在图1 (b)中示出的2级VSC相比,3级常规NPC VSC的特点是两个附加的有源开关、两个额外的隔离栅极驱动器和每相分支四个二极管。3相3级NPC VSC允许空间矢量图中的27个开关状态,而2级VSC只允许八个开关状态(参见参考文献(4))。因此,相电流和DC链接电压(Udc)的明显较好的可控性是优于2级转换器的最显著的优势(参见参考文献⑷)。另外,在例如光伏电网逆变器、整流器、马达驱动器和有源滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有中性点钳位NPC拓扑的电压源转换器(VSC),所述拓扑具有一个或多个相,所述电压源转换器包括:?中间DC电路,其具有在正极端和负极端之间串联连接的至少第一和第二电容,在该两个电容之间提供中心抽头端,以及?至少一个子电路,用于产生交流电压的一个相,每个子电路包括:○AC端,用于供应脉冲电压;○常规NPC转换器形式的电路设置,其具有在所述AC端与所述正极端之间的至少两个开关的第一串联连接、在所述AC端与所述负极端之间的至少两个开关的第二串联连接以及从所述中心抽头端到该两个双开关串联连接的中心的可切换连接;以及○分配给所述双开关串联连接的附加的第一和第二辅助开关。

【技术特征摘要】
2011.11.04 EP 11187801.31.一种具有中性点钳位NPC拓扑的电压源转换器(VSC),所述拓扑具有一个或多个相,所述电压源转换器包括: -中间DC电路,其具有在正极端和负极端之间串联连接的至少第一和第二电容,在该两个电容之间提供中心抽头端,以及 -至少一个子电路,用于产生交流电压的一个相,每个子电路包括: OAC端,用于供应脉冲电压; 〇常规NPC转换器形式 的电路设置,其具有在所述AC端与所述正极端之间的至少两个开关的第一串联连接、在所述AC端与所述负极端之间的至少两个开关的第二串联连接以及从所述中心抽头端到该两个双开关串联连接的中心的可切换连接;以及〇分配给所述双开关串联连接的附加的第一和第二辅助开关。2.按权利要求1所述的电压源转换器,其特征在于,所述第一和第二双开关串联连接每个包括串联连接的两个有源开关,从所述中心抽头端到该两个双开关串联连接的中心的所述可切换连接每个包括二极管作为无源开关,并且所述附加的第一和第二辅助开关分别在所述AC端与所述正极和负极端之间连接。3.按权利要求2所述的电压源转换器,其特征在于,所述附加的辅助开关中的第一和/或第二辅助开关具有并联连接的二极管或有源开关。4.按权利要求2所述的电压源转换器,其特征在于,一个或多个有源开关从所述第一和第二双开关串联连接连接到所述中心抽头端。5.按权利要求1所述的电压源转换器,其特征在于,所述第一和第二双开关串联连接每个包括串联连接的有源开关和二极管,从所述中心抽头端到该两个双开关串联连接的中心的所述可切换连接每个包括二极管作为无源开关,并且所述附加的第一和第二辅助开关分别在所述AC端与所述正极和负极端之间连接。6.按权利要求5所述的电压源转换器,其特征在于,所述附加的辅助开关中的第一和/或第二辅助开关具有并联连接的二极管或有源开关。7.按权利要求5所述的电压源转换器,其特征在于,一个或多个有源开关从所述第一和第二双开关串联连接连接到所述中心抽头端。8.按权利要求1所述的电压源转换器,其特征在于 -所述中间DC电路具有在所述正极端和所述负极端之间串联连接的四个电容,在所述电容之间提供中心抽头端 -用于产生交流电压的一个相的所述至少一个子电路包括: 〇在所述第一串联...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·B·塞罗J·W·科拉P·A·G·兰斯塔德J·K·J·P·林纳
申请(专利权)人:阿尔斯通技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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