[發明專利]基于不等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯MMC自均壓拓撲

在審

• 申請號: 201610047421.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105450071A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 趙成勇;許建中;劉航
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于不等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯MMC自均壓拓撲，其特征在于：包括由A、B、C三相構成的半橋/單箝位混聯MMC模型，A、B、C三相每個橋臂分別由K個半橋子模塊、N-K個單箝位子模塊及1個橋臂電抗器串聯而成；包括由6N個輔助開關（6K個機械開關，6N-6K個IGBT模塊），6N+7個鉗位二極管，4個輔助電容C₁、C₂、C₃、C₄，2個輔助IGBT模塊T₁、T₂構成的自均壓輔助回路。

2.根據權利1所述的基于不等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯MMC自均壓拓撲，其特征在于：A相上下橋臂，單箝位子模塊中，二極管連接子模塊電容正極，IGBT模塊連接子模塊電容負極；A相上橋臂的第1個子模塊，其子模塊電容C-_{au-_1}負極向下與A相上橋臂的第2個子模塊IGBT模塊中點相連接,其子模塊IGBT模塊中點向上與直流母線正極相連接；A相上橋臂的第i個子模塊，其中i的取值為2～K-1，其子模塊電容C-_{au-_i}負極向下與A相上橋臂的第i+1個子模塊IGBT模塊中點相連接,其子模塊IGBT模塊中點向上與A相上橋臂的第i-1個子模塊電容C_{-au-_i-1}負極相連接；A相上橋臂的第K個半橋子模塊，其子模塊電容C_{-au-_K}負極向下與A相上橋臂的第K+1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與A相上橋臂的第K-1個子模塊電容C-_{au-_K-1}負極相連接；A相上橋臂的第j個子模塊，其中j的取值為K+2～N-1，其子模塊二極管與IGBT模塊聯結點向下與A相上橋臂第j+1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與第A相上橋臂第j-1個子模塊二極管與IGBT模塊聯結點相連接；A相上橋臂第N個子模塊，其子模塊二極管與IGBT模塊聯結點向下經兩個橋臂電抗器L₀與A相下橋臂的第1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與A相上橋臂的第N-1個子模塊二極管與IGBT模塊聯結點相連接；A相下橋臂的第i個子模塊，其中i的取值為2～K-1，其子模塊電容C-_{al-_i}負極向下與A相下橋臂第i+1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其IGBT模塊中點向上與A相下橋臂第i-1個子模塊電容C-_{al-_i-1}負極相連接；A相下橋臂的第K個子模塊，其子模塊電容C_{-al_K}負極向下與第A相下橋臂第K+1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與A相下橋臂第K-1個子模塊電容C-_{al-_K-1}負極相連接；A相下橋臂第j個子模塊，其中j的取值為K+2～N-1，其子模塊二極管與IGBT模塊聯結點向下與A相下橋臂第j+1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與A相下橋臂第j-1個子模塊二極管與IGBT模塊聯結點相連接；A相下橋臂第N個子模塊二極管與IGBT模塊聯結點向下與直流母線負極相連接，其子模塊IGBT模塊中點向上與A相下橋臂的第N-1個子模塊二極管與IGBT模塊聯結點相連接；B相上下橋臂，單箝位子模塊中，IGBT模塊連接子模塊電容正極，二極管連接子模塊電容負極，上橋臂的第1個子模塊，其子模塊電容C_{-bu-_1}正極向上與直流母線正極相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相上橋臂的第2個子模塊電容C_{-bu-_2}正極相連接；B相上橋臂的第i個子模塊，其中i的取值為2～K-1，其子模塊電容C-_{bu-_i}正極向上與B相上橋臂的第i-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相上橋臂的第i+1個子模塊電容C-_{bu-_i+1}正極相連接；B相上橋臂的第K個子模塊，其子模塊電容C-_{bu-_K}正極向上與B相上橋臂的第K-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相上橋臂第K+1個子模塊IGBT模塊與二極管聯結點相連接；B相上橋臂的第j個子模塊，其中j的取值為K+2～N-1，其子模塊IGBT模塊與二極管聯結點向上與B相上橋臂第j-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相上橋臂第j+1個子模塊IGBT模塊與二極管聯結點相連接；B相上橋臂第N個子模塊，其子模塊IGBT模塊與二極管聯結點向上與B相上橋臂第N-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下經兩個橋臂電抗器L₀與B相下橋臂的第1個子模塊電容C_{-bl-_1}正極相連接；B相下橋臂的第i個子模塊，其中i的取值為2～K-1，其子模塊電容C_{-bl_i}正極向上與B相下橋臂的第i-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相下橋臂的第i+1個子模塊電容C-_{bl-_i+1}正極相連接；B相下橋臂的第K個子模塊，其子模塊電容C_{-bl_K}正極向上與B相下橋臂第K-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相下橋臂第K+1個子模塊IGBT模塊與二極管聯結點相連接；B相下橋臂第j個子模塊，其中j的取值為K+2～N-1，其子模塊IGBT模塊與二極管聯結點向上與B相下橋臂第j-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與B相下橋臂第j+1個子模塊IGBT模塊與二極管聯結點相連接；B相下橋臂第N個子模塊，其子模塊IGBT模塊與二極管聯結點向上與B相下橋臂第N-1個子模塊IGBT模塊中點相連接，其子模塊IGBT模塊中點向下與直流母線負極相連接；C相上下橋臂子模塊的連接方式可以與A相一致，也可以與B相一致；由于單箝位子模塊的存在，半橋子模塊上下輸出線之間不必要配置晶閘管；故A、B、C相上下橋臂子模塊的上下輸出線之間并聯有機械開關K_{au_i1}、K_{al_i1}、K_{bu_i1}、K_{bl_i1}、K_{cu_i1}、K_{cl_i1}、K_{au_j}、K_{al_j}、K_{bu_j}、K_{bl_j}、K_{cu_j}、K_{cl_j}，其中i的取值為1～K，j的取值為K+1～N；上述連接關系構成的A、B、C三相地位一致，三相輪換對稱之后的其他拓撲在權利范圍內。