[实用新型]用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置

说明书

本实用新型涉及一种用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置，属于电气自动化设备技术领域。包括N‑1台双向隔离型直流稳压电源；第K台双向隔离型直流稳压电源的左侧直流正极端和负极端分别连接到第K台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极和负极；其右侧直流正极端和负极端分别连接到第K+1台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极和负极；每台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极和负极作为该功率模块的控制电源。本装置可为每一个功率模块提供多冗余的控制电源，大幅度提高功率模块控制电源可靠性，使得被旁路的功率模块的旁路状态得到持续的监视，从而提高了整个功率模块串联式换流器装置的运行可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置，属于电气自动化设备技术领域。

背景技术

模块化多电平换流器(又称为MMC换流器)和链式换流器都属于功率模块串联式换流器，其主电路特点是一般由N个(N为大于1的自然数)采用H桥逆变器或半桥逆变器的功率模块串联而成采，可应用于静止同步补偿器、中高压变频器和柔性直流输电装置等。

由于功率模块串联式换流器常用于输出较高交流或直流电压的应用场合，其中的功率模块的控制电源一般从其直流侧电容取得。当功率模块因为故障被机械开关或电子开关旁路后，控制电源会因为直流电容放电而失去电源输入，此后功率模块的旁路状态无法得到监控。因此，需要寻找一种多冗余的功率模块控制电源供电方式，以提高功率模块的供电可靠性。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置，以克服已有功率模块控制电源的缺点，提高功率模块控制电源的供电可靠性。

本实用新型提出的用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置，包括：N台功率模块和N-1台双向隔离型直流稳压电源；其中第K台双向隔离型直流稳压电源PS(K)的左侧直流正极端L+和负极端L-分别连接到第K台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极VC+和负极VC-；第K台双向隔离型直流稳压电源PS(K)的右侧直流正极端R+和负极端R-分别连接到第K+1台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极VC+和负极VC-，K＝1,2…N-1；每台功率模块内部直流隔离稳压电源的直流输出正极VC+和负极VC-作为相应功率模块的控制电源。

上述的功率模块互取电电源装置中，所述的双向隔离型直流稳压电源包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第一隔离型DC/DC稳压电源P1和第二隔离型DC/DC稳压电源P2；双向隔离型直流稳压电源的左侧直流正极端L+分别连接到第二二极管D2的阴极以及第二隔离型DC/DC稳压电源P2的直流输入正极I+，双向隔离型直流稳压电源的左侧直流负极端L-分别连接到第一隔离型DC/DC稳压电源P1的直流输出负极O-以及第二隔离型DC/DC稳压电源P2的直流输入负极I-；第二二极管D2的阳极连接第一隔离型DC/DC稳压电源P1的直流输出正极O+；双向隔离型直流稳压电源的右侧直流正极端R+分别连接到第一二极管D1的阴极以及第一隔离型DC/DC稳压电源P1的直流输入正极I+，双向隔离型直流稳压电源的右侧直流负极端R-分别连接到第一隔离型DC/DC稳压电源P1的直流输入负极I-以及第二隔离型DC/DC稳压电源P2的直流输出负极O-；第一二极管D1的阳极连接第二隔离型DC/DC稳压电源P2的直流输出正极O+。

本实用新型提出的用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置，其优点是，某一台功率模块在因为自身故障被旁路后，还可以从相邻的两个功率模块取得控制电源，也可以从更多其他相邻的功率模块取得多冗余的控制电源，从而使得被旁路的功率模块的旁路状态得到持续的监视，因此提高了功率模块串联式换流器的运行可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于功率模块串联式换流器的功率模块互取电电源装置在功率模块串联式换流器换流桥臂中的电路连接图。