[发明专利]一种新型二端口半桥‑全桥混合子模块MMC拓扑

权利要求书

1.一种新型二端口半桥-全桥混合子模块MMC拓扑，其特征在于：包括由A、B、C三相构成的MMC模型，A、B、C三相分别由2N个子模块、2个桥臂电抗器串联而成；在每相半桥臂的N个子模块中，有N/2个A类子模块（A-Class Sub-module, A-SM）和N/2个B类子模块（B-Class Sub-module, B-SM）；A类子模块和B类子模块串联连接，每个子模块正极两个端口P₁、P₂分别与前一个子模块的N₁、N₂相连接；特别地，对于一个半桥臂中第一个和最后一个子模块，其P₁、P₂或N₁、N₂需要共同接入主电路中，如摘要附图所示。

2.根据权利1所述的新型二端口半桥-全桥混合子模块MMC拓扑，其特征在于：考虑IGBT开关组并联时，A类子模块（A-Class Sub-module, A-SM）与B类子模块（B-Class Sub-module, B-SM）由半个全桥子模块和半个半桥子模块组合得到，且B类子模块是经A类子模块翻转重构得到；其器件数介于全桥子模块与半桥子模块之间；合理选取IGBT的开关状态，可以实现两类子模块内电容的并联，从而实现局部自均压。

3.根据权利1所述的新型二端口半桥-全桥混合子模块MMC拓扑，其特征在于：A类子模块与B类子模块中均有全桥结构，且因其特殊连接方式使得全桥结构和半桥结构交替排列，具备直流故障电流箝位能力；将该拓扑应用于直流输电中，直流侧发生单极接地或者双极短路故障时，全桥结构能够支撑起直流电流，保证投入模块电容电压之和迅速大于交流电压的幅值，从而实现二级管的反向偏置，达到抑制故障电流的效果；将A类子模块与B类子模块交替串联连接，可以用于清除直流故障。

4.根据权利1所述的新型二端口半桥-全桥混合子模块MMC拓扑，其特征在于：新型基于二端口半桥-全桥混合子模块的MMC换流器拓扑，不仅能作为多电平电压源换流器直接应用于柔性直流输电领域，也能通过构成原理类似MMC的装置应用于柔性交流输电领域；间接利用该发明拓扑及思想的其他应用场合在权利范围内。