[发明专利]一种模块式变流装置、组合型换流器以及控制方法

权利要求书

1.一种组合型换流器，其特征在于，所述组合型换流器包含N个模块式变流装置，其中N为大于等于2的整数，所述组合型换流器还包括N-1个连接开关；所述N个模块式变流装置的交流输入端口依次串联连接，首端和尾端定义为组合型换流器的交流输入端口；所述N个模块式变流装置的正极相连，构成组合型换流器的直流输出正端，所述N个模块式变流装置的负极相连，构成组合型换流器的直流输出负端；第一个直直变换器的直流输出负极通过第一连接开关与第二个直直变换器的直流输出正极连接，第二个直直变换器的直流输出负极通过第二连接开关与第三个直直变换器的直流输出正极连接，依次类推，第N-1直直变换器的直流输出负极通过第N-1连接开关与第N个直直变换器的直流输出正极连接；所述模块式变流装置包括至少一个双级变换器、一个正极开关和一个负极开关；所述双级变换器包括一个交直变换器和一个直直变换器，所述交直变换器实现交流电与直流电的变换，所述直直变换器实现直流电与直流电之间幅值的变换，所述交直变换器的直流输出端与直直变换器的直流输入端连接；所述直直变换器的直流输出正极与正极开关的一端连接，正极开关的另一端作为模块式变流装置正极；直流输出负极与负极开关的一端连接，负极开关的另一端作为模块式变流装置负极；

通过控制每一个所述模块式变流装置的正极开关、负极开关和所述N-1个连接开关，实现N个模块式变流装置的串并联方式的任意组合。

2.如权利要求1所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置的交直变换器是由至少四组功率半导体开关器件以及电容构成的单相全桥变换器。

3.如权利要求1所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置的交直变换器是由至少两组功率半导体开关器件以及电容构成的单相半桥变换器。

4.如权利要求1所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置的直直变换器包括两组单相全桥变换器以及隔离变压器，第一单相全桥变换器的直流输入侧为直直变换器的直流输入端，输出交流侧与隔离变压器的原边连接，隔离变压器的副边与第二单相全桥变换器的交流输入侧连接，第二单相全桥变换器的直流输出侧为直直变换器的直流输出端。

5.如权利要求4所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置的直直变换器还包括电感与电容的串联连接，所述串联连接连接在第一单相全桥变换器的输出交流侧与隔离变压器的原边之间。

6.如权利要求1所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置还包括第一旁路开关，所述第一旁路开关并联在装置的交流输入端口。

7.如权利要求1所述的一种组合型换流器，其特征在于：所述模块式变流装置还包括第二旁路开关，所述第二旁路开关并联在直直变换器的直流输出正极与负极之间。