[发明专利]一种多类型换流器并存的柔性直流配电网及其故障隔离方法

权利要求书

1.一种多类型换流器共存的多端柔性直流配电网，其特征在于，包括改进型模块化多电平换流器ET-MMC、两电平电压源型换流器VSC、直流变压器DCT；

其中，所述改进型模块化多电平换流器ET-MMC的电路拓扑包括：

耗能模块T，其包括通态低损耗支路和耗能支路，所述通态低损耗支路由负载转换开关LCS和超快速机械开关UFD组成，所述负载转换开关LCS由两个反串联的IGBT和与之反并联的二极管组成，所述耗能支路由耗能电阻R_c构成；

MMC模块，其由两个串接的IGBT和一个电容器构成，并与电源负极连接；

A相上桥臂、B相上桥臂、C相上桥臂，A相下桥臂、B相下桥臂；所述A相上桥臂、B相上桥臂、C相上桥臂之间相互并联，所述A相下桥臂、B相下桥臂相互并联，所述A相下桥臂、B相下桥臂的其中一端分别与所述A相上桥臂、B相上桥臂连接，所述A相下桥臂、B相下桥臂的另一端分别与电源负极连接；

多个限流电抗Lr，所述限流电抗Lr分别连接在A相上桥臂、B相上桥臂、C相上桥臂的每一路上连接一个；

外部晶闸管并联支路，由n个双向导通晶闸管对串联而成，所述外部晶闸管并联支路的一端与电源负极连接；

桥臂电感L，其一端与C相上桥臂连接，另一端分别与外部晶闸管并联支路、MMC模块连接，所述外部晶闸管并联支路与MMC模块并联；

隔离开关K，其一端连接所述耗能模块T，另一端与电源正极连接。

2.如权利要求1所述的一种多类型换流器共存的多端柔性直流配电网，其特征在于，所述两电平电压源型换流器VSC的电路拓扑包括通态低损耗支路、线路能量吸收支路、换流器侧能量吸收支路、两个相互并联的电容Cs、A相上桥臂、B相上桥臂、C相上桥臂，A相下桥臂、B相下桥臂；

所述线路侧能量吸收支路跨接在电源的正负极两端，连接正极的一端与所述通态低损耗支路相连接，所述通态低损耗支路由超快速机械开关UFD₁和负载转换开关LCS₁构成，所述负载转换开关LCS₁由两个反串接的IGBT构成；

所述换流器侧能量吸收支路与所述通态低损耗支路串接，与所述线路能量吸收支路并联；所述线路侧能量吸收支路由线路电阻R_l2和线路二极管串联组成；所述换流器侧能量吸收支路由电阻R_c1和一个双向导通晶闸管串联构成，所述换流器侧能量吸收支路和两个电容C_S相互并联，；

所述A相上桥臂、B相上桥臂、C相上桥臂之间相互并联，所述A相下桥臂、B相下桥臂相互并联，所述A相下桥臂、B相下桥臂的其中一端分别与所述A相上桥臂、B相上桥臂连接，所述A相下桥臂、B相下桥臂的另一端分别与电源负极连接；所述C相上桥臂的一端与一个IGBT并联。

3.如权利要求2所述的一种多类型换流器共存的多端柔性直流配电网，其特征在于，所述直流电压变压器DCT的电路拓扑包括通态低损耗支路、线路能量吸收支路、换流器侧能量吸收支路、两个相互并联的电容C₂，以及相互感应的绕组单元#1、#2；

所述线路能量吸收支路跨接在电源的正负极两端，连接正极的一端与所述通态低损耗支路相连接，所述线路侧能量吸收支路由线路侧电阻R_l2和线路侧二极管串联构成，所述通态低损耗支路由超快速机械开关UFD₂和负载转换开关LCS₂构成，所述负载转换开关LCS₂由两个反串接的IGBT构成；

所述换流器侧能量吸收支路与所述通态低损耗支路串接，与所述线路能量吸收支路和两个电容C₂相互并联，所述换流器侧能量吸收支路由电阻R_c2和一个双向导通晶闸管串联构成；

所述绕组单元#1包括线圈1、四个IGBT、一个电容C₁，其中四个IGBT两两反串联成两个支路，两个支路之间相互并联，线圈两端分别与两个支路之一连接；

所述绕组单元#2包括线圈2、四个IGBT，其中四个IGBT两两反串联成两个支路，两个支路之间相互并联，所述线圈两端分别与两个支路之一连接；

所述两个电容C₂与绕组单元#2并联。