[发明专利]一种三相电压源变流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电压源变流器，属于电气自动化设备领域。

背景技术

电压源变流器广泛应用于变频调速装置、静止同步补偿器等等。在高压应用时，一般都需要功率半导体器件串联来实现，或采用多电平变流器，如链式变流器。链式变流器的缺点是有多个独立的直流电源，使得其无法实现两台变流器的直流侧背靠背连接，或者应用于直流输电。

发明内容

本发明的目的是提出一种三相电压源变流器，以克服现有技术之不足，实现高压应用，同时又可以实现两台变流器直流侧背靠背连接，而且可以实现三线或四线交流输入，解决高压应用时两台多电平电压源变流器的直流侧无法实现背靠背连接的问题。

本发明提出的三相电压源变流器，包括第一组变流臂、第二组变流臂、第一组滤波电抗器、第二组滤波电抗器、第一直流滤波电容器、第二直流滤波电容器以及三台滤波电容器；第一组变流臂和第二组变流臂分别由三台变流臂组成，第一组滤波电抗器和第二组滤波电抗器分别由三台滤波电抗器组成；第一组三台变流臂的三个正极端连接到一起后再与第一直流滤波电容器的正极端连接到一起，作为所述的三相电压源变流器的直流正极端；第一组三台变流臂的三个负极端分别连接到第一组三台滤波电抗器的一端，第一组三台滤波电抗器的另一端分别作为所述的三相电压源变流器的三相交流相线端；第二组三台变流臂的三个负极端连接到一起后再与第二直流滤波电容器的负极端连接到一起，作为所述的三相电压源变流器的直流负极端；第二组三台变流臂的三个正极端分别连接到第二组三台滤波电抗器的一端，第二组三台滤波电抗器的另一端分别连接到所述的三相电压源变流器的三相交流相线端；第一直流滤波电容器的负极端和第二直流滤波电容器的正极端连接到一起作为所述的三相电压源变流器的交流零线端；三台滤波电容器的一端分别连接到所述的三相电压源变流器的三相交流相线端，三台滤波电容器的另一端都连接到所述的三相电压源变流器的三相交流零线端。

上述三相电压源变流器中，所述的变流臂，包括多个变流模块，多个变流模块采用串联连接，形成一个正极端和一个负极端。

上述三相电压源变流器中，所述的变流模块包括第一直流电容器、第二直流电容器、第一箝位二极管、第二箝位二极管、第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管和第四续流二极管；所述的第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关和第四半导体开关的集电极分别与所述的第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管和第四续流二极管的阴极相连接，所述的第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关和第四半导体开关的发射极分别与所述的第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管和第四续流二极管的阳极相连接；所述的第一直流电容器的正极端与所述的第一半导体开关的集电极相连接；所述的第二电容器的负极端与所述的第四半导体开关的发射极相连接，作为变流模块的负极端；所述的第一直流电容器的负极端与第二直流电容器的正极端相连接后再连接到所述的第一箝位二极管的阳极和第二箝位二极管的阴极，第一箝位二极管的阴极连接到所述的第一半导体开关的发射极和第二半导体开关的集电极，第二箝位二极管的阳极连接到所述的第三半导体开关的发射极和第四半导体开关的集电极，第二半导体开关的发射极与第三半导体开关的集电极相连接后作为变流模块的正极端。

本发明提出的三相电压源变流器的优点是：可以实现多电平的高压变流应用，而且两台变流器的直流侧可以形成背靠背连接，从而可以应用于柔性直流输电。

附图说明

图1为本发明的三相电压源变流器的电路原理图。

图2为本发明三相电压源变流器中变流臂的电路原理图。

图3为本发明三相电压源变流器中变流模块的电路原理图。

具体实施方式