[发明专利]电感储能换流关断晶闸管的方法及其电力变流器

权利要求书

1.一种电感储能换流关断晶闸管的方法及其电力变流器，其特征包括：

(1)设置电感储能换流单元HL，用于产生关断主功率变换单元ZG的主晶闸管T的换流脉冲电流。电感储能换流单元HL由电感L储能，储存关断主晶闸管的换流电流I_L，通过控制储能电感L的电流I_L的流动路径，使主功率变换单元ZG需要关断的该主晶闸管T呈反向偏置而关断；储能电感L的电感量根据装置的应用要求选取，一般的选取范围在0.5mH-3mH之间；

储能电感L的电流注入方式有自注式和它注式，由主回路电源Ud向储能电感L注入电流I_L的为自注式，由辅助电源Uf向储能电感L注入电流的为它注式；

自注式电感储能换流单元HL由高端电子开关Gp、储能电感L、低端电子开关Gn、续流电子开关Mx、逆止功率二极管Dx等构成；储能电感L连接在高端电子开关Gp的发射极(或阴极)与低端电子开关Gn集电极(或阳极)之间；电感储能换流单元HL的高端电子开关Gp的集电极(或阳极)与主回路正极母线P连接，发射极(或阴极)与储能电感L的电流输入端a连接，低端电子开关Gn的集电极(或阳极)与储能电感L的电流输出端b连接，发射极(或阴极)与主回路负极母线N连接；在储能电感L的电流输入端a和输出端b之间并联有续流电子开关Mx，续流电子开关Mx的漏极与储能电感L的输出端b连接，源极经串联逆止功率二极管Dx和与储能电感L的输入端a连接；电感储能换流单元HL由储能电感L储存用于关断主功率变换单元ZG主晶闸管T的换流电流，通过控制电感储能换流单元HL的各个电子开关的通断关系，控制储能电感L电流I_L的流通回路，使需要关断的主功率变换单元ZG的主晶闸管T呈反向偏置而关断；

它注式电感储能换流单元HL在基本型的自注式电感储能换流单元HL的电路基础上，设置电感储能换流单元HL的辅助电源Uf和调制电子开关Mt；调制电子开关Mt的漏极与辅助电源Uf的正极连接，源极串联逆止二极管Dt与在储能电感L的电流输入端a连接，辅助电源Uf的负极与储能电感L的电流输出端b连接，辅助电源Uf通过调制电子开关Mt向储能电感L注入幅值可以调节的电流I_L，实现换流电流与负载轻载、重载的电流协调，辅助电源Uf电压低于主回路电压Ud；

(2)设置以主晶闸管T为主构成的主功率变换单元ZG，承担变流器的主功率电力变换，向负载提供经过变换的电力；主功率变换单元ZG的每相桥臂包括流过主功率电流的主晶闸管T、续流功率二极管D、和为电感储能换流单元HL换流脉冲I_L提供通道的辅助晶闸管T′，在主功率变换单元ZG中主晶闸管T的元件序号与辅助晶闸管T′的元件序号一一对应；

主功率变换单元ZG的电路结构根据装置的应用目的设计，由一个三相(或单相)晶闸管逆变器为一个基本主功率变换单元ZG，根据需要设置N个(1≤N≥6，N为整数)主功率单元，构成电感储能换流多重结构晶闸管逆变器。

(3)电感储能换流多重结构晶闸管逆变器由一个电感储能换流单元HL按时序要求，分时输出换流脉冲I_L，为各个主功率变换单元ZG换流，分时关断各个主功率变换单元ZG的主晶闸管T，各个主功率变换单元之间的换流时序位移π/3N电角度(N为主功率变换单元数)；在各个主功率变换单元之间不产生换流竞争的条件下，换流时序也可以设计其它的电角度位移。