[实用新型]模块化多电平变换器

说明书

本实用新型公开一种模块化多电平变换器，该模块化多电平变换器包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，在每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。本实用新型可以实现在第一过电压保护器件、第二过电压保护器件执行过电压保护不当的情况下，基于调压可控器件可最终确保当整个模块化多电平变换器发生过电压故障时使其仍旧处于安全状态。

技术领域

本实用新型涉及低频输电技术领域，具体涉及一种模块化多电平变换器。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，模块化多电平变换器(Modular MultilevelConverters,简称MMC)在柔性交流低频输电中应用越来越广泛。MMC是一种新型的电压变换电路，它以多个子模块级联的方式构成一种拓扑结构。

现有技术中的MMC在柔性交流低频输电系统中发生短路故障后，一般在MMC每个桥臂的子模块的输出端仅单独并联设置一个过电压保护开关，进而避免柔性交流低频输电系统中发生短路故障后产生的过电压现象。

目前，由于柔性交流低频输电系统发生故障后，其输电频率降低，进而造成该过电压保护开关动作速度降低，这将导致MMC进行闭锁的动作时间远远快于过电压保护开关的动作时间。此时，MMC的故障点仍会继续被注入电流，进而造成柔性交流低频输电系统的内部各节点仍会存在较高的过电压现象，最终导致柔性交流低频输电系统崩溃。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中利用过电压保护开关进行过电压保护时，柔性交流低频输电系统的内部各节点仍会存在较高的过电压现象，最终导致柔性交流低频输电系统崩溃的缺陷，从而提供一种模块化多电平变换器。

根据第一方面，本实用新型实施例提供一种模块化多电平变换器，包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，其中，每组电平变换控制单元包括：多个桥臂支路，每个桥臂支路通过续流器件连接每相交流电压输入端，所述每组电平变换控制单元的输出端连接每相交流电压输出端，在所述每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，所述每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，所述每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。

一种实施方式中，所述调压可控器件包括：双向晶闸管。

一种实施方式中，所述每个电平变换子模块为全控型H桥结构。

一种实施方式中，所述全控型H桥包括：两组电力电子器件桥臂和直流电容，所述两组电力电子器件桥臂并联连接，每个所述电力电子器件桥臂均包括串联的两个电力电子器件，所述直流电容与所述两组电力电子器件桥臂并联连接。

一种实施方式中，所述续流器件为直流电感，所述第一过电压保护器件为开关保护器件，所述第二过电压保护器件为避雷器。

根据第二方面，本实用新型实施例提供一种模块化多电平变换控制方法，用于第一方面或第一方面任一实施方式中所述的模块化多电平变换器，包括：

获取多组电平变换控制单元的每个桥臂支路输入端的当前输入电压和每个桥臂支路上多个电平变换子模块输出端的当前输出电压；

判断所述当前输入电压是否大于第一预设安全电压；

若所述当前输入电压大于所述第一预设安全电压时，控制第二过电压保护器件执行过电压保护动作；

判断所述当前输出电压是否大于第二预设安全电压；