[发明专利]电源模块串联系统

说明书

本发明提供一种电源模块串联系统，该电源模块串联系统的控制子系统包含总控制器，且设置有与电源模块一一对应的开关模块。每个开关模块在其所对应的电源模块被移除之前，开关模块的驱动电路可以通过总控制器所发送的控制信号，驱动开关电路闭合，以将该电源模块旁路。电源模块串联系统中的光电模块将光纤输入的光信号转换为电信号，通过每个开关模块的第一控制端口与电源模块的第二控制端口插拔式电连接，使得电源模块串联系统可以支持不断电插拔电源模块，从而使得电源模块的更换更加灵活和便利。

技术领域

本发明涉及电源技术，尤其涉及一种电源模块串联系统。

背景技术

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，简称：MMC)是一种新型的电压变换电路。由于MMC可以实现中高压电能的变换，以及，具有输出谐波少、模块化程度高等特点，因此，模块化多电平换流器在电力系统中具有广泛的应用前景。

现有技术中，模块化多电平换流器通过多个串联连接的电源模块形成电流通路，输入电压经过该多个串联连接的电源模块后，可以叠加成较高的电压，以使得模块化多电平换流器实现中高压电能的变换。然而，由于中高压的应用环境，通常采用光纤作为总控制器与电源模块之间信号传输的载体，但由于光纤本身材质和光纤接口的复杂性，使得模块化多电平换流器很难实现单个电源模块不断电的脱离与投入。

发明内容

本发明提供一种电源模块串联系统，用以解决现有技术中模块化多电平换流器无法实现单个电源模块不断电的脱离与投入的技术问题。

本发明第一方面提供一种电源模块串联系统，包括：控制子系统和电源子系统；所述控制子系统包括：一总控制器和N个串联连接的开关模块；每个所述开关模块包括：第一功率端口，第一控制端口、驱动电路、光电模块和开关电路；所述电源子系统包括：N个电源模块；每个所述电源模块包括：第二功率端口，第二控制端口和功率转换电路；其中N为大于1的整数；

每个所述开关模块的所述第一功率端口与一个对应的所述电源模块的所述第二功率端口电性连接；

所述总控制器通过光纤与每个所述开关模块的所述光电模块连接，且每个所述开关模块的所述光电模块与所述第一控制端口电连接，每个所述开关模块的所述第一控制端口与对应的所述电源模块的第二控制端口插拔式电连接，使所述总控制器通过所述开关模块与对应的所述电源模块传输控制信号；

所述总控制器向每个所述开关模块的所述驱动电路发送控制信号，以控制所述开关模块的所述驱动电路驱动所述开关电路闭合或断开，以使所述开关模块对应的电源模块旁路或不旁路。

可选的，所述开关电路包括：第一可控硅SCR和第二可控硅SCR，所述第一可控硅SCR和所述第二可控硅SCR反向并联；

所述驱动电路驱动所述第一可控硅SCR和所述第二可控硅SCR。

可选的，所述开关电路包括：第一绝缘栅双极型晶体管IGBT、第一二极管、第二IGBT、和第二二极管；

所述第一二极管的正极与所述第二IGBT的发射极连接，所述第一二极管的负极与所述第一IGBT的集电极连接，所述第一IGBT的发射极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第二IGBT的集电极连接。

进一步地，每个所述开关模块包括：微控制单元；

每个所述开关模块的所述光电模块通过所述微控制单元与所述第一控制端口和所述驱动电路电连接。

可选的，所述电源模块串联系统包括N个电连接器，每个电连接器包括：第一组件和第二组件；

所述第一组件集成了所述开关模块的第一功率端口和所述第一控制端口，所述第二组件集成了所述电源模块的所述第二功率端口和所述第二控制端口。