[发明专利]一种主动换相单元以及混合式换流器拓扑结构

权利要求书

1.一种主动换相单元，设置在换流器的桥臂电路中，其一端连接换流变压器的输出端，另一端连接直流母线，其特征在于，包括：

主支路，所述主支路上设置有晶闸管阀；

辅助支路，与所述主支路并联设置，所述辅助支路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀具备正向电流可控关断功能和正反向电压阻断功能；

第二控制阀，与所述主支路的晶闸管阀连接或与所述辅助支路的第一控制阀连接，所述第二控制阀包括至少一个功率单元，所述功率单元包括：

第一支路，所述第一支路上依次串联设置第一二极管和第一功率器件；

第二支路，与所述第一支路并联设置，所述第二支路上依次串联设置第二功率器件和第二二极管；

所述第一支路与所述第二支路构成全桥形式，所述第一功率器件和所述第二功率器件为具有可关断功能的电力电子器件。

2.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元还包括：

第一电容元件，所述第一电容元件的一端连接在所述第一二极管和所述第一功率器件之间，另一端连接在所述第二功率器件和所述第二二极管之间。

3.根据权利要求2所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元还包括：

防护元件，与所述第二支路以及所述第一支路并联设置，所述防护元件用于瞬态过电压保护。

4.根据权利要求3所述的主动换相单元，其特征在于，所述防护元件为避雷器。

5.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元还包括：

至少一个缓冲部件，所述缓冲部件并联设置于所述功率器件中；

所述缓冲部件包括：

由第二电容元件组成的第一缓冲支路；

或，第一电阻和第三电容元件串联的第二缓冲支路；

或，所述第一电阻和所述第三电容元件并联的第三缓冲支路；

或，第一电阻和第三二极管并联，再与第四电容元件串联构成的第四缓冲支路；

或，第二电阻和第五电容元件并联，再与第四二极管串联构成的第五缓冲支路；

或，避雷器组成的第六缓冲支路；

或，所述第一缓冲支路、所述第二缓冲支路、所述第三缓冲支路、所述第四缓冲支路、所述第五缓冲支路和所述第六缓冲支路中的多个并联组成的第七缓冲支路。

6.根据权利要求5所述的主动换相单元，其特征在于，所述缓冲部件并联设置于所述第一二极管的两端和所述第二二极管的两端。

7.根据权利要求5所述的主动换相单元，其特征在于，所述缓冲部件并联设置于所述第一功率器件的两端和所述第二功率器件的两端。

8.根据权利要求5所述的主动换相单元，其特征在于，所述缓冲部件并联设置于所述第一二极管的两端、所述第二二极管的两端、所述第一功率器件的两端以及所述第二功率器件的两端。

9.根据权利要求5所述的主动换相单元，其特征在于，所述缓冲部件并联设置于所述第一支路的两端以及所述第二支路的两端。

10.一种混合式换流器拓扑结构，所述拓扑结构通过换流变压器接入交流电网，所述拓扑结构包括三相六桥臂电路，每相桥臂分别包括上桥臂和下桥臂，其特征在于，至少一个上桥臂或下桥臂上设置有权利要求1-9任一项所述的主动换相单元。