[发明专利]一种具备直流侧短路故障隔离能力的低损耗模块化多电平变流器拓扑

摘要

本发明公开了一种具备直流侧短路故障隔离能力的低损耗模块化多电平变流器拓扑，包括多个子模块级联而成的桥臂，子模块包括两个电容、两个箝位二极管和六个带反并联二极管的功率开关器件，其在正常工作时能够实现三电平输出；当检测到变流器直流侧发生短路故障时，所有功率开关器件的控制信号全部封锁，子模块中的两个电容会通过箝位二极管以及功率开关器件上反并联的二极管实现串联连接，在电路中共同提供反电动势，从而实现快速抑制短路电流，保护输电系统。本发明能够实现直流侧短路故障隔离，且具低损耗特点。

主权项

1.一种具备直流侧短路故障隔离能力的低损耗模块化多电平变流器拓扑，其特征在于，包括三相模块化多电平变流器，每相均包括上桥臂、下桥臂和串联在上桥臂和下桥臂之间的两个桥臂电感，两个桥臂电感之间的连接点为模块化多电平电流器的交流输出点，三相交流输出点通过并网电抗器与电网连接；上桥臂和下桥臂均包括级联的多个子模块；所述子模块包括电容C1、电容C2、箝位二极管D7、箝位二极管D8、功率开关器件T1、功率开关器件T2、功率开关器件T3、功率开关器件T4、功率开关器件T5、功率开关器件T6，所有的功率开关器件均带有反并联二极管；电容C1与电容C2连接，定义电容C1与电容C2的连接点为o点，定义电容C1的另一端为j6点，定义电容C2的另一端为j3点；o点同时连接功率开关器件T3的集电极和功率开关器件T4的发射极，定义功率开关器件T3的发射极为j2点，定义功率开关器件T4的集电极为j5点，在j2点与j3点之间接入箝位二极管D7，其中箝位二极管D7的阳极与j3相连，阴极与j2相连；在j5点与j6点之间接入箝位二极管D8，其中箝位二极管D8的阳极与j5点相连，阴极与j6点相连；在j6点与j2点之间接入同向串联的功率开关器件T1和功率开关器件T2，其中功率开关器件T1的集电极与j6连接，功率开关器件T2的发射极与j2连接，功率开关器件T1与功率开关器件T2之间的连接点记为j1点，从j1点引出子模块的输入端；在j5点与j3点之间也接入同向串联的功率开关器件T5和功率开关器件T6，其中功率开关器件T5的集电极与j5点连接，功率开关器件T6的发射极与j3点连接，功率开关器件T5与功率开关器件T6之间的连接点记为j4点，从j4点引出子模块的输出端。