[发明专利]一种可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器

摘要

本发明涉及一种可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器，属于电力电子功率变换技术领域。其中，三个上换流桥臂的正极端连接到一起与能量吸收支路晶闸管的阳极、快速机械开关的一端连接，快速机械开关的另一端与辅助电子开关的一端连接，辅助电子开关的另一端作为换流器直流正极端，三个下换流桥臂的负极端连接到一起与能量吸收电容的负极、续流二极管的阴极连接作为换流器直流负极端，每个桥臂由多个相同的功率模块采用串联连接形成，每个功率单元的交流端口各并联一组双向旁路晶闸管。本发明的可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器，可通过简单的快速机械开关和能量吸收电路，使模块化多电平换流器自身具备切断直流故障电流的能力。

主权项

1.一种可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器，其特征在于，该模块化多电平换流器包括三个上换流桥臂1、三个下换流桥臂2、两组三台滤波电抗器3、能量吸收旁路晶闸管TB、能量吸收电容CB、快速机械开关KM、辅助电子开关SM、续流二极管DF；所述的三个上换流桥臂的三个负极端分别连接到第一组三台滤波电抗器LA1、LB1、LC1的一端，所述的三个下换流桥臂的三个正极端分别连接到第二组三台滤波电抗器LA2、LB2、LC2的一端，第一组三台滤波电抗器LA1、LB1、LC1的另一端分别与第二组三台滤波电抗器LA2、LB2、LC2的另一端连接作为可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器的三相交流相线端A、B、C，三个下换流桥臂的负极端连接到一起后与能量吸收电容CB的负极、续流二极管DF的阳极连接作为可切断直流短路故障电流的模块化多电平换流器的直流负极端DC‑，三个上换流桥臂的正极端连接到一起后与能量吸收旁路晶闸管TB的阳极、快速机械开关KM的一端连接；能量吸收旁路晶闸管TB的阴极与能量吸收电容的CB正极连接；快速机械开关KM的另一端与辅助电子开关SM的一端连接，辅助电子开关SM的另一端作为可切断直流短路电流的模块化多电平换流器的直流正极端DC+；其中所述的上换流桥臂和下换流桥臂的结构相同，每个换流桥臂由多个相同的功率模块采用串联连接，形成换流桥臂的一个正极端和一个负极端；其中所述的功率模块由第一半导体开关S1、第二半导体开关S2、第一二极管D1、第二二极管D2、直流电容CD、第一旁路晶闸管SCR1、第二旁路晶闸管SCR2组成；所述的第一半导体开关S1的发射极、第一二极管D1的阳极、第二半导体开关S2的集电极、第二二极管D2的阴极、第一旁路晶闸管SCR1的阳极、第二旁路晶闸管的SCR2阴极相互连接后构成功率模块的第一端子T1；所述的第一半导体开关S1的集电极、第一二极管D1的阴极和直流电容CD的正极相互连接；所述的第二半导体开关S2的发射极、第二二极管D2的阳极、直流电容CD的负极、第一旁路晶闸管SCR1的阴极、第二旁路晶闸管SCR2的阳极相互连接构成功率模块的第二端子T2。