[发明专利]一种具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块

权利要求书

1.一种具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，包括两个结构相同的半桥子模块HBSM₁和HBSM₂、一个连接电路和一个反向阻断电路，其中，所述连接电路连接于HBSM₁和HBSM₂之间；所述反向阻断电路与HBSM₁和HBSM₂并联，其负极连接双子模块的正极，正极连接双子模块的负极，起到抑制吸收反向故障大电流的作用。

2.根据权利要求1所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，所述HBSM₁由全控型功率开关管T1和T2、二极管D1和D2以及电容C1组成，其中，T1的源极与D1的正极、D2的负极、T2的漏极以及双子模块的正极连接，T1的漏极与D1的负极以及C1的正极连接，C1的负极与T2的源极以及D2的正极连接；

所述HBSM₂由全控型功率开关管T3和T4、二极管D3和D4以及电容C2组成，其中，T3的源极与D3的正极、D4的负极以及T4的漏极连接，T3的漏极与D3的负极以及C2的正极连接，C2的负极与T4的源极、D4的正极以及双子模块的负极连接。

3.根据权利要求2所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，所述连接电路由全控型功率开关管T5和二极管D5组成，T5的源极与D5的正极以及D2的正极连接，T5的漏极与D5的负极以及D4的负极连接，正常工作时，T5的导通方向与T1、T2、T3、T4的导通方向相反，在连接HBSM1和HBSM2的同时，起到阻止故障电流流经HBSM1和HBSM2的作用。

4.根据权利要求3所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，所述全控型功率开关管为绝缘栅双极型晶体管。

5.根据权利要求1所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，正常工作时，HBSM₁和HBSM₂分别采用控制和调制策略，所述调制策略使用传统HBSM模块的MMC电路调制策略。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，所述反向阻断电路由一个吸收电容C3和一个二极管D6组成，D6的负极连接MMC双子模块的正极，正极连接C3的一端，C3的另一端连接MMC双子模块的负极。

7.根据权利要求6所述具备双向故障电流切除能力的MMC双子模块，其特征在于，当MMC发生直流侧故障时，T1、T2、T3、T4、T5在第一时间停止工作并保持闭锁状态，以保护电源设备；当故障电流i_sm从双子模块的正极流入时，C1和C2用来抑制故障电流的快速增长；当故障电流从双子模块的负极流入时，故障电流只能经过反向阻断电路，被C3阻挡并快速抑制大电流的增大。