[發(fā)明專利]一種電力電子設(shè)備及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965546.4
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107769593B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶少雄;曹潤彬;李明;李巖;許樹楷
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02H7/125
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種電力電子設(shè)備，其特征在于，包括：三相電源和至少四個(gè)子模塊，所述至少四個(gè)子模塊分為常態(tài)部和冗余部，所述常態(tài)部包括：至少一個(gè)a相常態(tài)子模塊、至少一個(gè)b相常態(tài)子模塊和至少一個(gè)c相常態(tài)子模塊；所述冗余部包括至少一個(gè)冗余子模塊；

所述至少一個(gè)a相常態(tài)子模塊中的第一個(gè)a相常態(tài)子模塊的第一端連接所述三相電源的a相輸出端，所述冗余部中第m個(gè)冗余子模塊的第一端連接a相的第m個(gè)投入開關(guān)的第一端，所述a相的第m個(gè)投入開關(guān)的第二端連接a相的第m節(jié)點(diǎn)，所述a相的第m節(jié)點(diǎn)連接所述至少一個(gè)a相常態(tài)子模塊中的最后一個(gè)a相常態(tài)子模塊的第二端，m為正整數(shù)且m≥1；當(dāng)所述a相常態(tài)子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，上一個(gè)a相常態(tài)子模塊的第二端連接下一個(gè)a相常態(tài)子模塊的第一端；當(dāng)所述冗余部中冗余子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，所述a相的相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接線上均設(shè)置有節(jié)點(diǎn)開關(guān)；所述最后一個(gè)a相常態(tài)子模塊的第二端與所述冗余部中最后一個(gè)冗余子模塊的第一端的連接節(jié)點(diǎn)還通過a相的公共開關(guān)連接至公共節(jié)點(diǎn)；

所述至少一個(gè)b相常態(tài)子模塊中的第一個(gè)b相常態(tài)子模塊的第一端連接所述三相電源的b相輸出端，所述冗余部中第m個(gè)冗余子模塊的第一端連接b相的第m個(gè)投入開關(guān)的第一端，所述b相的第m個(gè)投入開關(guān)的第二端連接b相的第m節(jié)點(diǎn)，所述b相的第m節(jié)點(diǎn)連接所述至少一個(gè)b相常態(tài)子模塊中的最后一個(gè)b相常態(tài)子模塊的第二端；當(dāng)所述b相常態(tài)子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，上一個(gè)b相常態(tài)子模塊的第二端連接下一個(gè)b相常態(tài)子模塊的第一端；當(dāng)所述冗余部中冗余子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，所述b相的相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接線上均設(shè)置有節(jié)點(diǎn)開關(guān)；所述最后一個(gè)b相常態(tài)子模塊的第二端與所述冗余部中最后一個(gè)冗余子模塊的第一端的連接節(jié)點(diǎn)還通過b相的公共開關(guān)連接至公共節(jié)點(diǎn)；

所述至少一個(gè)c相常態(tài)子模塊中的第一個(gè)c相常態(tài)子模塊的第一端連接所述三相電源的c相輸出端，所述冗余部中第m個(gè)冗余子模塊的第一端連接c相的第m個(gè)投入開關(guān)的第一端，所述c相的第m個(gè)投入開關(guān)的第二端連接c相的第m節(jié)點(diǎn)，所述c相的第m節(jié)點(diǎn)連接所述至少一個(gè)c相常態(tài)子模塊中的最后一個(gè)c相常態(tài)子模塊的第二端；當(dāng)所述c相常態(tài)子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，上一個(gè)c相常態(tài)子模塊的第二端連接下一個(gè)c相常態(tài)子模塊的第一端；當(dāng)所述冗余部中冗余子模塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)時(shí)，所述c相的相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接線上均設(shè)置有節(jié)點(diǎn)開關(guān)；所述最后一個(gè)c相常態(tài)子模塊的第二端與所述冗余部中最后一個(gè)冗余子模塊的第一端的連接節(jié)點(diǎn)還通過c相的公共開關(guān)連接至公共節(jié)點(diǎn)；

當(dāng)所述冗余部中冗余子模塊的數(shù)量為N時(shí)，第n個(gè)冗余子模塊的第二端通過n-g連線開關(guān)連接第g個(gè)冗余子模塊的第一端，所述第n個(gè)冗余子模塊的第二端還通過第n冗余開關(guān)連接所述公共節(jié)點(diǎn)，第N個(gè)冗余子模塊的第二端連接所述公共節(jié)點(diǎn)；N為正整數(shù)且≥2，n為正整數(shù)且n∈(0，N)，g為正整數(shù)且g∈(n，N]。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子設(shè)備，其特征在于，所述至少四個(gè)子模塊中的子模塊包括：全橋結(jié)構(gòu)子模塊，所述全橋結(jié)構(gòu)子模塊包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管和極性電容；

所述第一晶體管和所述第二晶體管的第一端均接所述極性電容的正極，所述第一晶體管的第二端連接第一節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的第二端連接第二節(jié)點(diǎn)，所述第三晶體管的第一端連接所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第四晶體管的第一端連接所述第二節(jié)點(diǎn)，所述第三晶體管和所述第四晶體管的第二端均連接所述極性電容的負(fù)極；

所述第一節(jié)點(diǎn)連接旁路開關(guān)的第一端，所述第二節(jié)點(diǎn)連接旁路開關(guān)的第二端，所述旁路開關(guān)的兩端分別為所述全橋結(jié)構(gòu)子模塊的第一端和第二端；

所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管的第一段和第二端之間均通過二極管連接；

所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管的柵極均連接至脈沖發(fā)生器的輸出端。