买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种组合型模块化多电平换流拓扑及其调制方法。该拓扑包括一个或多个相单元，相单元包括由整形电路和开关电路组成的直流上、下桥臂和由子模块串联组成的交流桥臂，以及交流电抗器。在相单元中，直流桥臂连续导通半个工频周期，通过控制开关电路的导通或关断；移相角为直流上桥臂导通滞后于交流电压的相位角，由功率因数角和交流电压调制度决定；交流桥臂由可控输出正负电平的子模块串联组成，正常工况下与直流桥臂共同实现能量转换，直流故障后生成反向电动势，主动穿越直流故障。本发明公开的组合型模块化多电平换流器功率器件数和电容数量及容值均小于现有常用拓扑，兼顾了故障穿越能力和系统经济性能，提高了系统的可靠性。

主权项：1.一种组合型模块化多电平换流拓扑，其特征在于：包括一个或多个并联的相单元10，每个相单元10包括交流电抗器7、交流桥臂9、以及串联连接的直流上桥臂5和直流下桥臂6；直流上桥臂5的正端与直流母线正极11相连，直流下桥臂6的负端与直流母线负极12相连，直流上桥臂的负端和直流下桥臂的正端通过交流电抗器7与交流桥臂的正端相连，交流桥臂的负端与交流侧相连；所述交流桥臂包括串联的全桥子模块；所述直流上桥臂和直流下桥臂均包括串联的整形电路2和开关电路4，开关电路用于控制直流上桥臂或直流下桥臂的通断状态，整形电路根据调制信号用于生成电平；所述整形电路2包含串联的多个直流子模块1，所述直流子模块1包含全控型功率器件和子模块电容器，通过控制全控型功率器件的导通和关断实现子模块电容器的投入或切除；所述组合型模块化多电平换流拓扑的调制方法为：在每个相单元中，通过控制直流上桥臂和直流下桥臂中的开关电路4的导通或关断，实现直流上桥臂和直流下桥臂交替工作；当直流上桥臂和或直流下桥臂中的开关电路导通时，直流上桥臂和或直流下桥臂与交流桥臂共同将电路中的直流侧和交流侧连通，直流上桥臂和或直流下桥臂中的整形电路及交流桥臂通过调制信号生成电平；当直流上桥臂和或直流下桥臂的开关电路关断时，直流上桥臂和或直流下桥臂不接入工作电路中或通过全控型功率器件模块3中的反并联二极管接入电路，交流桥臂在换流器正常工作时始终接在电路中；直流上桥臂中整形电路的参考电压信号为直流母线正极电压与交流桥臂正端电压之差，直流下桥臂中整形电路的参考电压信号为交流桥臂正端电压与直流母线负极电压之差，交流桥臂的参考电压信号与能量平衡相关；在每个相单元中，交流桥臂上的能量在一个工频周期内守恒，流经交流桥臂的电流为换流器交流侧电流，交流桥臂的参考电压信号为分段函数，如下： 其中，ujFB表示第j个相单元的交流桥臂电压，udc表示直流侧电压值，mFBdc和mFB分别表示交流桥臂电压中直流分量和交流分量的调制度，表示交流桥臂电压中交流分量的初相位，表示交流侧电压初相位，ω表示工频角频率；以a相为例，交流桥臂在一个工频周期内的能量积累表示为： 其中，I1表示交流电流的基频幅值，表示功率因数角，T表示工频周期，与工频角频率ω的关系为ωT＝2π；uaFB表示a相交流桥臂电压，ia表示a相交流侧电流，EaFB表示a相交流桥臂累积的能量，为保证交流桥臂中全桥子模块电容的能量平衡，交流桥臂能量在一个工频周期内能量积累为零，即EaFB＝0，得到交流桥臂中交直流调制度mFBdc和mFB之间的关系为： 直流上桥臂和直流下桥臂的电压表达式为： 其中，ujp表示j相直流上桥臂的电压，ujn表示j相直流下桥臂的电压，m表示交流电压调制度，U1表示交流电压的基频幅值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种组合型模块化多电平换流拓扑及其调制方法