[发明专利]基于不等式约束的无辅助电容式半桥/全桥混联MMC自均压拓扑

权利要求书

1.基于不等式约束的无辅助电容式半桥/全桥混联MMC自均压拓扑，其特征在于：包括由A、B、C三相构成的半桥/全桥混联MMC模型，A、B、C三相每个桥臂分别由K个半桥子模块、N-K个全桥子模块及1个桥臂电抗器串联而成；包括6N个辅助开关（6K个机械开关，6N-6K个IGBT模块）以及6N+1个箝位二极管构成的自均压辅助回路。

2.根据权利1所述的基于不等式约束的无辅助电容式半桥/全桥混联MMC自均压拓扑，其特征在于：A相上桥臂的第1个子模块，其子模块电容C-_{au-_1}负极向下与A相上桥臂的第2个子模块IGBT模块中点相连接,其子模块IGBT模块中点向上与直流母线正极相连接；A相上桥臂的第i个子模块，其中i的取值为2～K-1，其子模块电容C-_{au-_i}负极向下与A相上桥臂的第i+1个子模块IGBT模块中点相连接,其子模块IGBT模块中点向上与A相上桥臂的第i-1个子模块电容C_{-au-_i-1}负极相连接；A相上桥臂的第K个半桥子模块，其子模块电容C_{-au-_K}负极向下与A相上桥臂的第K+1个子模块一个IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向上与A相上桥臂的第K-1个子模块电容C-_{au-_K-1}负极相连接；A相上桥臂的第j个子模块，其中j的取值为K+2～N-1，其子模块一个IGBT模块中点向下与A相上桥臂第j+1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向上与第A相上桥臂第j-1个子模块一个IGBT模块中点相连接；A相上桥臂第N个子模块，其子模块一个IGBT模块中点向下经两个桥臂电抗器L₀与A相下桥臂的第1个子模块IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向上与A相上桥臂的第N-1个子模块一个IGBT模块中点相连接；A相下桥臂的第i个子模块，其中i的取值为2～K-1，其子模块电容C-_{al-_i}负极向下与A相下桥臂第i+1个子模块IGBT模块中点相连接，其IGBT模块中点向上与A相下桥臂第i-1个子模块电容C-_{al-_i-1}负极相连接；A相下桥臂的第K个子模块，其子模块电容C_{-al_K}负极向下与第A相下桥臂第K+1个子模块一个IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向上与A相下桥臂第K-1个子模块电容C-_{al-_K-1}负极相连接；A相下桥臂第j个子模块，其中j的取值为K+2～N-1，其子模块一个IGBT模块中点向下与A相下桥臂第j+1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向上与A相下桥臂第j-1个子模块一个IGBT模块中点相连接；A相下桥臂第N个子模块一个IGBT模块中点向下与直流母线负极相连接，另一个IGBT模块中点向上与A相下桥臂的第N-1个子模块一个IGBT模块中点相连接；B相上桥臂的第1个子模块，其子模块电容C_{-bu-_1}正极向上与直流母线正极相连接，其子模块IGBT模块中点向下与B相上桥臂的第2个子模块电容C_{-bu-_2}正极相连接；B相上桥臂的第i个子模块，其中i的取值为2～K-1，其子模块电容C-_{bu-_i}正极向上与B相上桥臂的第i-1个子模块IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向下与B相上桥臂的第i+1个子模块电容C-_{bu-_i+1}正极相连接；B相上桥臂的第K个子模块，其子模块电容C-_{bu-_K}正极向上与B相上桥臂的第K-1个子模块IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向下与B相上桥臂第K+1个子模块一个IGBT模块中点相连接；B相上桥臂的第j个子模块，其中j的取值为K+2～N-1，其子模块一个IGBT模块中点向上与B相上桥臂第j-1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向下与B相上桥臂第j+1个子模块一个IGBT模块中点相连接；B相上桥臂第N个子模块，其一个IGBT模块中点向上与B相上桥臂第N-1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向下经两个桥臂电抗器L₀与B相下桥臂的第1个子模块电容C_{-bl-_1}正极相连接；B相下桥臂的第i个子模块，其中i的取值为2～K-1，其子模块电容C_{-bl_i}正极向上与B相下桥臂的第i-1个子模块IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向下与B相下桥臂的第i+1个子模块电容C-_{bl-_i+1}正极相连接；B相下桥臂的第K个子模块，其子模块电容C_{-bl_K}正极向上与B相下桥臂第K-1个子模块IGBT模块中点相连接，其子模块IGBT模块中点向下与B相下桥臂第K+1个子模块一个IGBT模块中点相连接；B相下桥臂第j个子模块，其中j的取值为K+2～N-1，其一个IGBT模块中点向上与B相下桥臂第j-1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向下与B相下桥臂第j+1个子模块IGBT一个IGBT模块中点相连接；B相下桥臂第N个子模块，其子模块一个IGBT模块中点向上与B相下桥臂第N-1个子模块一个IGBT模块中点相连接，另一个IGBT模块中点向下与直流母线负极相连接；C相上下桥臂子模块的连接方式可以与A相一致，也可以与B相一致；由于全桥子模块的存在，半桥子模块上下输出线之间不必要配置晶闸管；故A、B、C相上下桥臂子模块的上下输出线之间并联有机械开关K_{au_i1}、K_{al_i1}、K_{bu_i1}、K_{bl_i1}、K_{cu_i1}、K_{cl_i1}、K_{au_j}、K_{al_j}、K_{bu_j}、K_{bl_j}、K_{cu_j}、K_{cl_j}，其中i的取值为1～K，j的取值为K+1～N；上述连接关系构成的A、B、C三相地位一致，三相轮换对称之后的其他拓扑在权利范围内。