[發明專利]混合型MMC不對稱雙子模塊和半橋子模塊的配置方法

有效

• 申請號: 201710264484.4
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106953530B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 李國杰;朱明琳;杭麗君;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種混合型MMC不對稱雙子模塊和半橋子模塊的配置方法，構成包括三相結構相同的多電平換流器，每相都由上橋臂和下橋臂構成，所述的上橋臂和下橋臂各由i個半橋子模塊(HSM1～HSMi)與N-i個不對稱雙子模塊(SMi+1～SMN)串接組成，所述的上橋臂的第1個子模塊(HSM1)的自由端與多電平換流器的直流母線的正極相連，所述的下橋臂的第N個子模塊(SMN)的自由端與多電平換流器的直流母線的負極相連，所述的上橋臂的第N個雙子模塊(SMN)的自由端與下橋臂的第1個子模塊(HSM1)的自由端與交流線相連；

每個半橋子模塊(HSM)由兩個全控開關器件及反并聯二極管和一個直流電容構成：兩個全控開關器件串聯且形成子模塊的直流正負極，兩個二極管分別與所述的兩個全控開關器件反并聯，所述的直流電容與所述的兩個串聯的全控開關器件并聯，所述的兩個全控開關器件的連接點和子模塊的直流負極作端口串接在每相橋臂的電路中；

每個不對稱雙子模塊(SM)構成是：

第一二極管(D₁)、第二二極管(D₂)、第三二極管(D₃)與第四二極管(D₄)分別與反并聯第一全控開關器件(T₁)、第二全控開關器件(T₂)、第三全控開關器件(T₃)和第四全控開關器件(T₄)，所述的第一全控開關器件(T₁)和第二全控開關器件(T₂)串聯且形成不對稱雙子模塊的直流正負極，第一電容(C₁)和第二電容(C₂)串聯后與所述的串聯的第一全控開關器件(T₁)、第二全控開關器件(T₂)并聯，所述的第三全控開關器件(T₃)與第四全控開關器件(T₄)串聯，所述的第三全控開關器件(T₃)的另一端與第一電容(C₁)和第二電容(C₂)的連接點相連，所述的第四全控開關器件(T₄)的另一端與所述的不對稱雙子模塊的直流負極相連，第一全控開關器件(T₁)與第二全控開關器件(T₂)的連接點和第三全控開關器件(T₃)與第四全控開關器件(T₄)的連接點作為不對稱雙子模塊的端口串接在每相橋臂的電路中；其中，N為大于2的整數，i<N的整數；其特征在于：該方法包括如下步驟：

1)設每一個橋臂不對稱雙子模塊的個數為N_i，半橋子模塊的個數為N_H，每個橋臂總的子模塊個數為N，直流母線電壓V_dc、電容電壓U_c、交流相電壓的幅值U_m；則在保證故障電路反電動勢足夠大的情況下，按下式計算出N_i，N_H：

2)假設直流側電壓等級相同，子模塊全部是半橋型結構時，每橋臂的子模塊個數為：N₀＝V_dc/U_c；全部是不對稱雙子模塊時，子模塊個數為N₀/2；在混合型MMC系統中，不對稱子模塊個數設為N_i，半橋型子模塊個數設為N_H，N_i和N_H的分配滿足式(1)，且2N_i+N_H＝N₀；

3)若對不對稱雙子模塊保留一定的裕量，按下式設置N_i，N_H：

其中：<x>表示大于參數x的最小整數。