[实用新型]具备故障穿越能力的柔性直流输电装置及直流输电系统

权利要求书

1.一种柔性直流输电装置，其特征在于，所述装置包括三相串联非对称混合子模块模块化多电平变换器和处理模块，所述三相串联非对称混合子模块模块化多电平变换器与所述处理模块相连接；

所述三相串联非对称混合子模块模块化多电平变换器包括a相拓扑结构、b相拓扑结构和c相拓扑结构，所述a相拓扑结构、b相拓扑结构和c相拓扑结构为相同的拓扑结构；

所述a相拓扑结构的第二端与所述b相拓扑结构的第一端相连接，所述b相拓扑结构的第二端与所述c相拓扑结构的第一端相连接；

所述a相拓扑结构包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括第一子上桥臂和第二子上桥臂，所述下桥臂包括第一子下桥臂和第二子下桥臂；

所述第一子上桥臂的第一端、所述第二子上桥臂的第一端与所述a相拓扑结构的第一端相连接，所述第一子上桥臂的第二端与所述第一子下桥臂的第一端、交流电网相连接，所述第二子上桥臂的第二端与所述第二子下桥臂的第一端、所述交流电网相连接，所述第一子下桥臂的第二端、所述第二子下桥臂的第二端与所述a相拓扑结构的第二端相连接；

所述处理模块包括计算单元和控制单元，所述计算单元用于在所述装置正常运行及发生故障时确定所述上桥臂输出的第一电压和所述下桥臂输出的第二电压，所述控制单元用于在所述装置正常运行及发生故障时控制所述上桥臂输出所述第一电压，以及控制所述下桥臂输出所述第二电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一子上桥臂包括N个半桥子模块，所述N个半桥子模块依次串联连接，所述半桥子模块包括：开关S1、开关S2、二极管D1、二极管D2和电容Csm，N为正整数；

所述开关S1的第一端与所述电容Csm的第一端、所述二极管D1的正极相连接，所述开关S1的第二端与所述开关S2的第一端、所述二极管D1的负极、所述二极管D2的正极相连接，所述开关S2的第二端与所述二极管D2的负极、Csm的第二端相连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述半桥子模块的输出电压为U_c或0，其中，U_c为正数。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一子下桥臂包括N个全桥子模块，所述N个全桥子模块依次串联连接，所述全桥子模块包括：开关S3、开关S4、开关S5、开关S6、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电容Cs，N为正整数；

所述开关S3的第一端与二极管D3的正极、所述电容Cs的第一端、所述二极管D5的正极、所述开关S5的第一端相连接，所述开关S3的第二端与所述二极管D3的负极、所述开关S4的第一端、所述二极管D4的正极相连接，所述开关S4的第二端与所述二极管D4的负极、所述二极管D6的负极、所述开关S6的第二端、所述电容Cs的第二端相连接，所述开关S6的第一端与所述二极管D5的第二端、所述开关S5的第二端、所述二极管D6的正极相连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述全桥子模块的输出电压为U_c、-U_c或0，其中，U_c为正数。

6.根据权利要求3或5所述的装置，其特征在于，所述计算单元还用于计算第一子上桥臂中输出电压为U_c的半桥子模块的个数n1，第一子上桥臂中输出电压为0的半桥子模块个数n2，第二子上桥臂中输出电压为U_c的半桥子模块的个数n3，第二子上桥臂中输出电压为0的半桥子模块的个数n4，第一子下桥臂中输出电压为U_c的全桥子模块的个数n5，第一子下桥臂中输出电压为0的全桥子模块的个数n6，第一子下桥臂中输出电压为-U_c的全桥子模块的个数n7，第二子下桥臂中输出电压为U_c的全桥子模块的个数n8，第二子下桥臂中输出电压为0的全桥子模块的个数n9，第二子下桥臂中输出电压为-U_c的全桥子模块的个数n10。