[发明专利]逆阻-半桥混合子模块、DC/DC变换器及其控制方法

说明书

本发明涉及一种逆阻‑半桥混合子模块、DC/DC变换器及其控制方法。逆阻‑半桥混合子模块包括半桥型子模块、IGBT模块VT₆、逆阻型半桥子模块和二极管D₅。本发明采用逆阻型半桥子模块与传统的半桥型子模块混合的形式，利用逆阻型半桥子模块具有正向阻断能力阻断正向电流，利用二极管的单向导电特性阻断反向电流，避免了双极短路故障时流过各开关器件的电流增加，对开关器件造成损坏，实现了高压大容量DC/DC变换器利用子模块拓扑的优势清除故障电流的目标。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器技术领域，特别是涉及一种逆阻-半桥混合子模块、DC/DC变换器及其控制方法。

背景技术

海上风电由于具有风力资源丰富、不占用陆地面积、靠近负荷中心等优势，而直流汇集-直流传输的海上直流风电场采用了高功率密度的电力电子变换器，省去了体积笨重的交流升压变压器，减小了海上换流站的体积和重量，同时海上风电场内部采用直流电缆代替交流电缆，降低无功电压过高发生的几率，因此具有广阔的发展前景，其中高压大容量DC/DC变换器作为海上直流风电场的关键设备，除了要在稳态情况下完成大容量、高电压变比的能量传输，还要解决在直流线路发生短路故障时故障电流的切断问题。

由于高压大容量DC/DC变换器逆变侧(即低压侧)连接汇集网络，整流侧(即高压侧)连接高压输电线路，同时需要传输整个风电场的能量，因此当变换器的任意一侧发生双极短路故障时，MMC(Modular Multilevel Converter,模块化多电平换流器)的子模块的电容与短路点构成了放电回路，短路点电流迅速上升，同时流过各开关器件的电流也大大增加，对开关器件造成了严重的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种逆阻-半桥混合子模块、DC/DC变换器及其控制方法，以避免双极短路故障时流过各开关器件的电流增加，对开关器件造成损坏。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种逆阻-半桥混合子模块，所述混合子模块包括：半桥型子模块、IGBT模块VT₆、逆阻型半桥子模块和二极管D₅；

所述半桥型子模块、IGBT模块VT₆和所述逆阻型半桥子模块依次串联连接形成第一串联支路；

所述二极管D₅与所述第一串联支路反向并联连接。

可选的，所述逆阻型半桥子模块包括：IGBT模块VT₃、RB-IGBT模块VT₄、RB-IGBT模块VT₅和电容C₂；

所述IGBT模块VT₃和所述RB-IGBT模块VT₄串联连接形成第二串联支路；

所述RB-IGBT模块VT₅与所述RB-IGBT模块VT₄反向并联连接；

所述电容C₂与所述第二串联支路并联连接。

可选的，所述半桥型子模块包括：IGBT模块VT₁、IGBT模块VT₂和电容C₁；

所述IGBT模块VT₁与所述IGBT模块VT₂串联连接形成第三串联支路；

所述电容C₁与所述第三串联支路并联连接。