[发明专利]一种模块化多电平整流器及变电站、建模仿真平台、方法

权利要求书

1.一种模块化多电平整流器MMC，所述MMC包括至少一个桥式拓扑子模块，其特征在于：所述子模块是半桥拓扑，或者全桥拓扑，或者双钳位拓扑，或者其他拓扑。

2.如权利要求1所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：当所述拓扑模块是半桥结构时，所述拓扑模块包括多个子模块，各子模块构成一组半桥子模块，多个半桥子模块串联构成一个MMC阀，两个MMC阀和桥臂电感串联构成一组支路。

3.如权利要求2所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述支路中的第一组支路中两个半桥子模块的串联点外界交流侧。

4.如权利要求3所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述MMC包含了由两组或两组以上并联连接的支路，从第一组支路起依次为第二组支路、第三组支路……第M组支路，第M组支路之前为第M-1组支路，第M组支路之后为直流侧。

5.如权利要求4所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：在对其进行建模仿真时，对于不同的电力电子开关状态、电流方向，所述MMC阀模型，包括所述子模块是半桥拓扑，或者全桥拓扑，或者双钳位拓扑，或者其他拓扑，均可等效于一个等效支路。

6.如权利要求5所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述每一个半桥子模块由一个含二极管的双支路回路来等效，构成等效电路，每一支路含一个二极管和一个电压源，两条支路上二极管方向相反。

7.如权利要求6所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述等效之路包含两个二极管d1和d2，电源v_fd、V_fk、电容电源Vc，开关k1和k2分别与d1和d2并联。

8.如权利要求7所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：当开关k1闭合k2断开时，交变电流为正向时，电流经d1、v_fd流向电源Vc；当开关k1闭合k2断开时，交变电流为负向时，电流经d2、电源Vc流向V_fk；当开关k1断开k2闭合时，交变电流为正向时，电流经d1流向V_fk；当开关k1断开k2闭合时，交变电流为负向时，电流从V_fd流向d2；当开关k1和k2均断开时，交变电流为正向时，电流从d1、V_fd流向电源Vc；当开关k1和k2均断开时，交变电流为负向时，电流从V_fd流向d2。

9.如权利要求5所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述每一个子模块由一个含二极管的双支路回路来等效，构成等效电路，所述等效电路包括二极管D1和二极管D2，二极管D1和二极管D2位与不同的支路，其中二极管D1通过负极与第一电源V_sp串联，二极管D2通过正极与第二电源V_sn串联，开关k1和k2分别与d1和d2并联。

10.如权利要求9所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：所述两个电压源的电压值V_sp和V_sn的根据不同情况而不同，可由查表法得出。

11.如权利要求10所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：当半桥子模块中处于“切入”模式时，即k1闭合k2断开，则 V_sp＝Vc+V_fd，V_sn＝Vc-V_fk；当半桥子模块中处于“旁路”模式时，即k1断开k2闭合，则V_sp＝V_fk，V_sn＝-V_fd；当半桥子模块中处于“二极管”模式时，即k1断开k2断开，则V_sp＝Vc+V_fd，V_sn＝-V_fd；当半桥子模块中处于“故障”模式时，即k1闭合k2闭合，则V_sp＝V_fk，V_sn＝-V_fd。

12.如权利要求9所述的一种模块化多电平整流器MMC，其特征在于：当所述拓扑模块是全桥结构时，所述拓扑模块包括多个全桥子模块，每一个全桥子模块构成一组支路。