[发明专利]一种MMC子模块及MMC

说明书

本发明涉及一种MMC子模块及MMC，包括旁路开关误合冲击电流抑制支路和MMC子模块主回路，通过将防爆型水冷散热电感与旁路开关串联，共同构成旁路开关误合冲击电流抑制支路，可有效降低MMC子模块旁路开关误合产生的冲击电流，确保旁路开关能够可靠闭合并长期通流、维护换流阀设备稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种MMC子模块及MMC，属于模块化多电平换流器技术领域。

背景技术

模块化多电平换流器技术是目前高压大容量柔性直流工程建设的主流技术路线，其换流阀桥臂通常由上百个MMC子模块串联组成。旁路开关是MMC子模块故障旁路保护的核心器件，当MMC子模块出现故障时，旁路开关主接点快速闭合，旁路故障MMC子模块，维持系统正常运行。

MMC子模块在正常运行工况下，旁路开关的主接点为开路，两个绝缘栅双极晶体管交替导通；在上管绝缘栅双极晶体管导通过程中，若旁路开关在未接收到闭合触发信号的情况下发生误合，则直流电容通过上管绝缘栅双极晶体管、旁路开关形成直通放电，产生巨大冲击电流。随着柔直工程MMC子模块的电压等级和电容容量不断提升，该冲击电流的峰值可达到兆安级。目前的旁路开关可承受数百千安的冲击电流，但是面对兆安级的冲击电流，旁路开关无法做到可靠闭合并长期通流，同时MMC子模块的叠排、水管等零部件也将发生炸裂，从而引起整个换流阀闭锁跳闸，严重危害电力系统稳定运行。

因此，提出一种MMC子模块及MMC，降低MMC子模块旁路开关误合产生的冲击电流，保证旁路开关可靠闭合并长期通流、维护设备稳定运行是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种MMC子模块及MMC，用以解决开关误合产生冲击电流导致电力系统不能稳定运行的技术问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种MMC子模块，包括MMC子模块主回路和与MMC子模块主回路并联的旁路支路，旁路支路上串设有用于旁路MMC子模块主回路的旁路开关，旁路支路上还串设有电感，用于当MMC子模块主回路正常工作时，若旁路开关发生误合，抑制冲击旁路开关的冲击电流。

有益效果为：旁路支路串设电感，可以有效降低MMC子模块旁路开关误合产生的直通短路冲击电流，减小电流应力，维护设备稳定运行。

进一步地，电感采用防爆型水冷散热电感。

有益效果为：采用防爆型水冷散热电感，稳定性更高；散热性强，当旁路开关闭合后，电感可维持长期通流。

进一步地，MMC子模块主回路采用半桥结构或全桥结构构成的主回路。

有益效果为：采用半桥MMC子模块或全桥MMC子模块，应用面积更广泛。

一种MMC，包括三相六个桥臂，每个桥臂上串设若干个MMC子模块，每个MMC子模块包括MMC子模块主回路和与MMC子模块主回路并联的旁路支路，旁路支路上还串设有电感，用于当MMC子模块主回路正常工作时，若旁路开关发生误合，抑制冲击旁路开关的冲击电流。

有益效果为：MMC由包括MMC子模块主回路和与MMC子模块主回路并联的旁路支路，可以有效降低MMC子模块旁路开关误合产生的直通短路冲击电流，减小电流应力，维护设备稳定运行。

进一步地，电感采用防爆型水冷散热电感。

有益效果为：采用防爆型水冷散热电感，稳定性更高。

进一步地，MMC子模块主回路采用半桥结构或全桥结构构成的主回路。

有益效果为：采用半桥MMC子模块或全桥MMC子模块，应用面积更广泛。

附图说明

图1是本发明的MMC子模块典型拓扑示意图；