[实用新型]一种模块化多电平换流器及换流站

说明书

本实用新型公开了一种模块化多电平换流器及换流站，所述模块化多电平换流器包括三相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂设置有多个级联的换流器子模块，所述换流器子模块包括第一全控型开关模块、第二全控型开关模块、缓冲电路和第一电容，其中，所述第一全控型开关模块和第二全控型开关模块串联形成开关支路；所述开关支路、缓冲电路和第一电容相互并联；所述第一全控型开关模块和第二全控型开关模块均包括IGCT器件及与其反并联的第一二极管。换流器中设有IGCT器件，实现了将换流器和负荷开关集成于一个换流站中，减小了换流站的体积和成本，实现换流站高度集成化，使得换流站可靠性高，且能广泛的应用到柔性直流输电系统中。

技术领域

本实用新型属于电力输电领域，特别涉及一种模块化多电平换流器及换流站。

背景技术

柔性直流输电已经成为目前最有潜质的新型电力传输方式，并且已经在大容量输电系统中得到了应用。模块化多电平换流器是目前最为主流的拓扑结构。现已投运的柔性直流输电工程多是采用基于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)的模块化多电平换流器，但是在直流故障清除方面有很大的实现困难，往往在直流短路故障发生时会产生极大的直流短路故障电流，为此需要分断直流短路故障电流，需要极大分断电流能力的直流断路器，此类直流断路器的造价高且体积非常巨大。因此，如图1所示，换流站采用的是基于IGBT的模块化多电平换流器，且将换流器和断路器分别置于两个独立的换流站中。

从而如何提供一种模块化多电平换流器以及能够实现换流站集成换流和开关一体化的功能越来越成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种模块化多电平换流器及换流站，提高换流器的可靠性以及实现了换流站集成换流和开关一体化的功能。

本实用新型的目的在于提供一种模块化多电平换流器，包括三相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂设置有多个级联的换流器子模块，所述换流器子模块包括第一全控型开关模块、第二全控型开关模块、缓冲电路和第一电容，其中，

所述第一全控型开关模块和第二全控型开关模块串联形成开关支路；

所述开关支路、缓冲电路和第一电容相互并联；

所述第一全控型开关模块和第二全控型开关模块均包括IGCT器件及与其反并联的第一二极管。

进一步地，所述第二全控型开关模块并联在所述换流器子模块的输出端。

进一步地，所述换流器子模块中第一全控型开关模块中的IGCT器件的阴极与第二全控型开关模块中的IGCT器件的阳极连接。

进一步地，所述缓冲电路包括第一电感、第一电阻、第二二极管和第二电容，其中，

所述第一电感的第一端与分别与所述第一电容的第一端和第一电阻的第一端连接，其第二端分别与第一全控型开关模块和第二二极管的正极连接；

第二二极管的负极分别与第一电阻的第二端和第二电容的第一端连接；

第二电容的第二端分别与第二全控型开关模块和第一电容的第二端连接。

本实用新型的另一目的在于提供一种换流站，包括上述所述的模块化多电平换流器、负荷开关和第一电抗器，其中，

所述模块化多电平换流器与所述负荷开关的一端连接；

所述负荷开关的另一端与所述第一电抗器的一端连接。

进一步地，所述模块化多电平换流器还包括直流侧和交流侧，其中，

所述模块化多电平换流器的直流侧正极通过依次连接负荷开关和第一电抗器后与直流线路连接；