[发明专利]基于IGCT的并联多重化与级联的背靠背换流器

说明书

本发明公开了一种基于IGCT的并联多重化与级联的背靠背换流器，包括：第一变压器、多个第一全桥模块、多个第二全桥模块及第二变压器；第一变压器包括电性耦接的一次侧绕组及多个二次侧绕组；第一变压器的二次侧绕组对应地电性连接于第一全桥模块；第一全桥模块对应地电性连接于第二全桥模块；第二变压器，包括电性耦接的一次侧绕组及二次侧绕组，多个第二全桥模块电性连接于第二变压器的一次侧绕组。

技术领域

本发明涉及一种换流器，具体地说，尤其涉及一种基于IGCT的并联多重化与级联的背靠背换流器。

背景技术

我国现行的牵引网单边供电模式和现有的牵引变电所接线方式及其换相连接，决定了牵引网上必然存在电分相环节。采用地面自动过分相装置而出现故障时，列车会硬闯分相环节容易造成短路故障；而车上自动过分相装置故障时会影响机车运行。电分相环节对高速重载列车有极大的制约作用。电气化铁路的牵引负荷为单相交流负荷，使牵引供电系统三相严重不平衡，并且存在无功电流。为了降低三相不平衡的影响，牵引变压器采用换相连接，导致各供电区段电压不同，必须用分相绝缘器分隔。分相绝缘器限制了机车平滑连续地受流，成了供电的薄弱环节，制约了高速、重载铁路的发展。变电所采用同相供电技术，通过实时检测系统的综合补偿电流，控制有源滤波器，平衡三相，滤除无功电流，牵引变压器原边不再轮换。变电所单相供电，不用设置分相绝缘器。同相供电技术从根本上解决了电分相问题，更有利于高速机车速度的提高，更能满足高速或重载牵引的发展要求；在补偿装置的作用下，能够解决系统的三相不平衡问题，同时补偿无功和谐波。

对于贯通式同相牵引供电系统，其中的关键装备即是背靠背换流器。目前所有的背靠背换流器均基于IGBT开关实现。而相较于IGBT，IGCT具有以下几个显著的优势：1.通态压降更小，可以使得开关器件在运行过程中的通态损耗显著下降；2.浪涌电流能力更强，由于IGCT的器件结构，其可承受的浪涌电流能力比IGBT更强；3.可靠性更高，由于IGCT采用的是整晶圆结构，其器件鲁棒性比IGBT显著的要高；4.成本更低，IGCT的工艺制造已经实现国产化，每只IGCT器件的售价比IGBT要显著的更低。

因此，基于以上列举的优点，开发并采用基于IGCT的并联多重化与级联的背靠背换流器相比较于基于IGBT的并联多重化与级联的背靠背换流器，已成为一项急需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于IGCT的并联多重化与级联的背靠背换流器，其中，包括：

第一变压器，包括电性耦接的一次侧绕组及多个二次侧绕组；

多个第一全桥模块，所述第一变压器的二次侧绕组对应地电性连接于所述第一全桥模块；

多个第二全桥模块，所述第一全桥模块对应地电性连接于所述第二全桥模块；

第二变压器，包括电性耦接的一次侧绕组及二次侧绕组，多个所述第二全桥模块电性连接于所述第二变压器的一次侧绕组。

上述的背靠背换流器，其中，所述第一全桥模块为第一IGCT全桥模块，所述第二全桥模块为第二IGCT全桥模块。

上述的背靠背换流器，其中，包括多个第一缓冲吸收电路及多个第二缓冲吸收电路，所述第一IGCT全桥模块对应地连接于所述第一缓冲吸收电路，所述第一缓冲吸收电路对应地电性连接于所述第二缓冲吸收电路，所述第二缓冲吸收电路对应地电性连接于所述第二IGCT全桥模块。