[实用新型]可组装子模块及三相MMC拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种用于构成MMC拓扑结构的可组装子模块及三相MMC拓扑结构。

背景技术

换流阀是直流输电工程的核心设备，其拓扑结构可分为两电平拓扑结构、三电平拓扑结构和MMC(Modular Multilevel Convertcr，即模块化多电平变流器)拓扑结构。

其中，MMC拓扑结构具有如下优点：1)由结构、参数相同的子模块构成，因此降低了制造难度和成本，更适合应用于高压直流(high voltage direct current，HVDC)输电系统；2)用于构成MMC拓扑结构的子模块的结构简单，工作状态少，因此其控制相对简单。基于上述优点，使得MMC拓扑结构被广泛应用于直流输电工程。

现有的用于构成MMC拓扑结构的子模块主要有H-MMC(半桥子模块)、F-MMC(全桥子模块)和C-MMC(箝位双子模块)三种，这三种子模块都是技术成熟且已封装好的标准模块，在实际应用中，直接把这些标准模块组装到拓扑结构中的相应位置即可。但是，如果需要将拓扑结构中的某种子模块变换为其它子模块，或者某种子模块中的某个器件出现问题，采用的都是直接替换法，当拓扑结构较为复杂时，这种直接替换法极大地增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种能够自由组装的用于构成MMC拓扑结构的可组装子模块及三相MMC拓扑结构。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案：

所述可组装子模块用于构成MMC拓扑结构，其由标准半桥模块、标准保护模块和标准箝位模块中的至少一种可拆卸地组装而成；其中，所述标准半桥模块包括绝缘栅双极型晶体管T1及与其反向并联的二极管D1、绝缘栅双极型晶体管T2及与其反向并联的二极管D2，和电容C0，绝缘栅双极型晶体管T1的集电极与电容C0的一端相连，绝缘栅双极型晶体管T1的发射极与绝缘栅双极型晶体管T2的集电极相连，绝缘栅双极型晶体管T2的发射极与电容C0的另一端相连；所述标准保护模块包括并联的旁路开关K1和晶闸管V1；所述标准箝位模块包括绝缘栅双极型晶体管T0及与其反向并联的二极管D0、阴极与绝缘栅双极型晶体管T0的集电极相连的二极管D3，和阳极与绝缘栅双极型晶体管T0的发射极相连的二极管D4。

优选地，所述标准半桥模块还包括四路独立的功率出线端子，分别为与绝缘栅双极型晶体管T1的发射极相连的功率出线端子A1、与绝缘栅双极型晶体管T2的发射极相连的功率出线端子A2、与所述电容C0的一端相连的功率出线端子A3，和与所述电容C0的另一端相连的功率出线端子A4；

所述标准保护模块还包括四路独立的功率出线端子，分别为与旁路开关K1的一端相连的功率出线端子B1、与旁路开关K1的另一端相连的功率出线端子B2、与晶闸管V1的阴极相连的功率出线端子B3，和与晶闸管V1的阳极相连的功率出线端子B4；

所述标准箝位模块还包括四路独立的功率出线端子，分别为与二极管D3的阳极相连的功率出线端子C1、与二极管D4的阳极相连的功率出线端子C2、与二极管D3的阴极相连的功率出线端子C3，和与二极管D4的阴极相连的功率出线端子C4；

所述可组装子模块通过标准半桥模块、标准保护模块和标准箝位模块中的至少一种模块的功率出线端子进行可拆卸地组装。

优选地，所述可组装子模块由一个标准半桥模块和一个标准保护模块可拆卸地组装而成，且所述标准保护模块的功率出线端子B3与标准半桥模块的功率出线端子A1可拆卸地连接，所述标准保护模块的功率出线端子B4与标准半桥模块的功率出线端子A2可拆卸地连接。

优选地，所述可组装子模块由两个标准半桥模块可拆卸地组装而成，所述两个标准半桥模块分别为第一标准半桥模块和第二标准半桥模块，且所述第一标准半桥模块的功率出线端子A3与第二标准半桥模块的功率出线端子A3可拆卸地连接，所述第一标准半桥模块的功率出线端子A4与第二标准半桥模块的功率出线端子A4可拆卸地连接。