[发明专利]一种具有直流故障阻断能力的MMC子模块

权利要求书

1.一种具有直流故障阻断能力的MMC子模块，其特征在于：所述的MMC子模块由六个电子开关T1、T2、T3、T4、T5、T6、八个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和三个电容C1、C2、C3组成；MMC子模块的第一输出端与第一电子开关T1的发射极、第二电子开关T2的集电极在第一连接点(1)相连；第一电子开关T1的集电极与第一电容C1的正极、第七二极管D7的阴极在第二连接点(2)相连；第七二极管D7的阳极、第六电子开关T6的发射极、第八二极管D8的阴极和第五电子开关T5的集电极在第三连接点(3)相连；第六电子开关T6的集电极、第二电容C2的正极和第三电子开关T3的集电极在第四连接点(4)相连；第八二极管D8的阳极、第二电容C2的负极和第三电容C3的正极在第五连接点(5)相连；第三电子开关T3的发射极、第四电子开关T4的集电极和MMC子模块第二输出端在第六连接点(6)相连；第二电子开关T2的发射极、第一电容C1的负极、第五电子开关T5的发射极在第七连接点(7)相连；第三电容C3的负极、第四电子开关T4的发射极在第八连接点(8)相连；第一电子开关T1与第一二极管D1并联，第二电子开关T2与第二二极管D2并联，第三电子开关T3与第三二极管D3并联，第四电子开关T4与第四二极管D4并联；所有并联的电子开关的集电极与二极管的阳极连接，所有并联的电子开关的发射极与二极管的阴极相连接。

2.根据权利要求1所述的MMC子模块，其特征在于：换流器处于正常工作状态，所述子模块输出电压U_SM＝0时，第二电子开关T2、第三电子开关T3、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第一电子开关T1、第四电子开关T4关断；且电流方向为正I_SM＞0时，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3被旁路，电流流通路径为第二电子开关T2→第五二极管D5→第六二极管D6→第三电子开关T3；所述子模块输出电压U_SM＝0时，第二电子开关T2、第三电子开关T3、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第一电子开关T1、第四电子开关T4关断；且电流方向为负I_SM＜0时，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3被旁路，电流流通路径为第三二极管D3→第六电子开关T6→第五电子开关T5→第二二极管D2；当子模块输出电压U_SM＝U_c时，第一电子开关T1、第三电子开关T3、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第二电子开关T2、第四电子开关T4关断时，且电流方向为正时，第二电容C2、第三电容C3被旁路，第一电容C1充电，电流流通路径为第一二极管D1→第五二极管D5→第六二极管D6→第三电子开关T3；当子模块输出电压U_SM＝U_c时，第一电子开关T1、第三电子开关T3、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第二电子开关T2、第四电子开关T4关断时，且电流方向为负时，第二电容C2、第三电容C3被旁路，第一电容C1放电，电流流通路径为第三二极管D3→第六电子开关T6→第五电子开关T5→第一电子开关T1；子模块输出电压U_SM＝U_c时，第二电子开关T2、第四电子开关T4、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第一电子开关T1、第三电子开关T3，且电流方向为正时，第一电容C1电流被旁路，第二电容C2、第三电容C3充电，电流流通路径为第二电子开关T2→第五二极管D5→第六二极管D6→第四二极管D4；子模块输出电压U_SM＝U_c时，第二电子开关T2、第四电子开关T4、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第一电子开关T1、第三电子开关T3，且电流方向为负时，第一电容C1电流被旁路，第二电容C2、第三电容C3放电，电流流通路径为第四电子开关T4→第六电子开关T6→第五电子开关T5→第二二极管D2；当子模块输出电压U_SM＝2U_c时，第一电子开关T2、第四电子开关T4、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第二电子开关T2、第三电子开关T3关断时，且电流方向为正，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3充电，电流流通路径为第一二极管D1→第五二极管D5→第六二极管D6→第四二极管D4；当子模块输出电压U_SM＝2U_c时，第一电子开关T1、第四电子开关T4、第五电子开关T5、第六电子开关T6导通，第二电子开关T2、第三电子开关T3关断时，且电流方向为负，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3放电，电流流通路径为第四电子开关T4→第六电子开关T6→第五电子开关T5→第一电子开关T1；从而实现正常工作时3种电压的输出。