[发明专利]基于桥臂复用和混合级联的三端口柔性多状态开关装置

权利要求书

1.一种基于桥臂复用和混合级联的三端口柔性多状态开关装置，其特征在于：包括一个基于混合级联结构的单端口MMC和一个基于桥臂复用的双端口MMC，两个MMC的直流侧通过公共直流母线相连接；

所述基于混合级联结构的单端口MMC为三相六桥臂结构，每个桥臂由多个半桥子模块和一个桥臂电抗器依次级联，三相交流侧均串联N_F个H桥子模块后作为输出端口连接至配电网，N_F为大于0的自然数；

所述基于桥臂复用的双端口MMC为三相九桥臂结构，每相由三个桥臂串联而成，每个桥臂由多个半桥子模块和一个桥臂电抗器依次级联，每相的中间桥臂作为复用桥臂，三相复用桥臂与其上桥臂的连接点作为一组输出端口，三相复用桥臂与其下桥臂的连接点作为另一组输出端口，两组输出端口连接至不同电压等级的配电网；

所述H桥子模块由四个具有逆向导通能力的功率开关K1～K4和一个电容器C2构成，功率开关K1的一端与功率开关K2的一端以及电容器C2的一端相连，功率开关K1的另一端与功率开关K3的一端相连并作为H桥子模块的连接端口A，功率开关K2的另一端与功率开关K4的一端相连并作为H桥子模块的连接端口B，电容器的另一端与功率开关K3的另一端以及功率开关K4的另一端相连，四个功率开关K1～K4的控制端接外部设备提供的开关信号；

所述三端口柔性多状态开关装置目标应用场合为连接三个电压等级分别为10kV、10kV、20kV的配电网，且两个10kV等级配电网之间存在30^°的相角差。

2.根据权利要求1所述的三端口柔性多状态开关装置，其特征在于：所述半桥子模块由两个具有逆向导通能力的功率开关G1～G2和一个电容器C1构成，功率开关G1的一端与电容器C1的一端相连，功率开关G1的另一端与功率开关G2的一端相连并作为半桥子模块的连接端口A，电容器C1的另一端与功率开关G2的另一端相连并作为半桥子模块的连接端口B，两个功率开关G1～G2的控制端接外部设备提供的开关信号。

3.根据权利要求1所述的三端口柔性多状态开关装置，其特征在于：所述具有逆向导通能力的功率开关K1～K4采用IGBT。