[发明专利]一种双箝位子单元的拓扑结构及换流器

说明书

本发明涉及一种双箝位子单元的拓扑结构及换流器，所述拓扑结构包括：上箝位模块、下箝位模块、第一引导开关管、第二引导开关管、旁路开关T1和旁路开关T2；本发明提供的新型双箝位子单元的拓扑结构，可以降低引导开关管的过流风险，当其中一个箝位模块严重故障时，另一个箝位模块可以继续工作，保证系统的稳定运行，便于上箝位模块和下箝位模块独立分开，为其进行大规模生产应用提供了便利。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种双箝位子单元的拓扑结构及换流器。

背景技术

直流短路故障是MMC-HVDC系统以及柔性变电中常见的一种故障，通过换流器自身控制实现直流短路故障电流的清除是目前使用最广泛的方法。

目前，在工程中主要采用双箝位子模块的结构以实现故障的自清除，其拓扑结构如图1所示，包括五个开关管、两个二极管和两个电容。现阶段，为了适应工程中模块化的需求，上下箝位模块需要在结构和二次供电上独立分开，这种结构影响了上箝位和下箝位子单元的对称性，并且驱动电路在二次供电上也存在矛盾。若上箝位子单元或者下箝位子单元中任一子单元控制失效，则IGBT无法保证供电，将破坏整个MMC换流器电流的通路，从而影响整个MMC换流器的正常运行。

发明内容

本发明提供一种双箝位子单元的拓扑结构及换流器，其目的是降低引导开关管的过流风险，当其中一个箝位模块严重故障时，另一个箝位模块可以继续工作，保证系统的稳定运行，上箝位模块和下箝位模块独立分开，为其进行大规模生产应用提供了便利。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种双箝位子单元的拓扑结构，其改进之处在于，所述拓扑结构包括：

上箝位模块、下箝位模块、第一引导开关管、第二引导开关管、旁路开关T1和旁路开关T2；

所述第一引导开关管的发射极和所述第二引导开关管的发射极连接；

所述第一引导开关管的集电极和所述第二引导开关管的集电极连接；

所述第一引导开关管的发射极和所述第二引导开关管的发射极的连接点与上箝位模块连接，并通过旁路开关T1连接公共点A；

所述第一引导开关管的集电极和所述第二引导开关管的集电极的连接点与下箝位模块连接；

所述第一引导开关管的发射极和所述第二引导开关管的发射极的连接点与旁路开关T1的连接点通过旁路开关T2与公共点B连接；

所述上箝位模块与公共点A连接；

所述下箝位模块与公共点B连接。

优选的，所述上箝位模块包括：

第一半桥子模块和二极管D1；

所述二极管D1的阳极、所述第一引导开关管的集电极、所述第二引导开关管的集电极均与下箝位模块中第二半桥子模块中电容C2的正极连接，所述二极管D1的阴极与所述第一半桥子模块中电容C1的正极连接。

优选的，所述下箝位模块包括：

第二半桥子模块和二极管D2；

所述二极管D2的阳极与所述第二半桥子模块中电容C2的负极连接，所述二极管D2的阴极、所述第一引导开关管的发射极、所述第二引导开关管的发射极均与上箝位模块中第一半桥子模块中电容C1的负极连接。

进一步的，所述第一半桥子模块包括：

电容C1、第一开关管和第二开关管；

所述第一开关管包括IGBT1和与所述IGBT1反并联的二极管D11；

所述第二开关管包括IGBT2和与所述IGBT2反并联的二极管D22；