[發明專利]一種具有直流故障阻斷能力的MMC子模塊

有效

• 申請號: 201810045263.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108306501B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 龐玉彬;霍群海;郭心銘;尹靖元;朱晉;陸翌;許烽;韋統振
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種具有直流故障阻斷能力的MMC子模塊，其特征在于：所述的MMC子模塊由六個電子開關T1、T2、T3、T4、T5、T6、八個二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和三個電容C1、C2、C3組成；MMC子模塊的第一輸出端與第一電子開關T1的發射極、第二電子開關T2的集電極在第一連接點(1)相連；第一電子開關T1的集電極與第一電容C1的正極、第七二極管D7的陰極在第二連接點(2)相連；第七二極管D7的陽極、第六電子開關T6的發射極、第八二極管D8的陰極和第五電子開關T5的集電極在第三連接點(3)相連；第六電子開關T6的集電極、第二電容C2的正極和第三電子開關T3的集電極在第四連接點(4)相連；第八二極管D8的陽極、第二電容C2的負極和第三電容C3的正極在第五連接點(5)相連；第三電子開關T3的發射極、第四電子開關T4的集電極和MMC子模塊第二輸出端在第六連接點(6)相連；第二電子開關T2的發射極、第一電容C1的負極、第五電子開關T5的發射極在第七連接點(7)相連；第三電容C3的負極、第四電子開關T4的發射極在第八連接點(8)相連；第一電子開關T1與第一二極管D1并聯，第二電子開關T2與第二二極管D2并聯，第三電子開關T3與第三二極管D3并聯，第四電子開關T4與第四二極管D4并聯；所有并聯的電子開關的集電極與二極管的陽極連接，所有并聯的電子開關的發射極與二極管的陰極相連接。

2.根據權利要求1所述的MMC子模塊，其特征在于：換流器處于正常工作狀態，所述子模塊輸出電壓U_SM＝0時，第二電子開關T2、第三電子開關T3、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第一電子開關T1、第四電子開關T4關斷；且電流方向為正I_SM＞0時，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3被旁路，電流流通路徑為第二電子開關T2→第五二極管D5→第六二極管D6→第三電子開關T3；所述子模塊輸出電壓U_SM＝0時，第二電子開關T2、第三電子開關T3、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第一電子開關T1、第四電子開關T4關斷；且電流方向為負I_SM＜0時，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3被旁路，電流流通路徑為第三二極管D3→第六電子開關T6→第五電子開關T5→第二二極管D2；當子模塊輸出電壓U_SM＝U_c時，第一電子開關T1、第三電子開關T3、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第二電子開關T2、第四電子開關T4關斷時，且電流方向為正時，第二電容C2、第三電容C3被旁路，第一電容C1充電，電流流通路徑為第一二極管D1→第五二極管D5→第六二極管D6→第三電子開關T3；當子模塊輸出電壓U_SM＝U_c時，第一電子開關T1、第三電子開關T3、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第二電子開關T2、第四電子開關T4關斷時，且電流方向為負時，第二電容C2、第三電容C3被旁路，第一電容C1放電，電流流通路徑為第三二極管D3→第六電子開關T6→第五電子開關T5→第一電子開關T1；子模塊輸出電壓U_SM＝U_c時，第二電子開關T2、第四電子開關T4、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第一電子開關T1、第三電子開關T3，且電流方向為正時，第一電容C1電流被旁路，第二電容C2、第三電容C3充電，電流流通路徑為第二電子開關T2→第五二極管D5→第六二極管D6→第四二極管D4；子模塊輸出電壓U_SM＝U_c時，第二電子開關T2、第四電子開關T4、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第一電子開關T1、第三電子開關T3，且電流方向為負時，第一電容C1電流被旁路，第二電容C2、第三電容C3放電，電流流通路徑為第四電子開關T4→第六電子開關T6→第五電子開關T5→第二二極管D2；當子模塊輸出電壓U_SM＝2U_c時，第一電子開關T2、第四電子開關T4、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第二電子開關T2、第三電子開關T3關斷時，且電流方向為正，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3充電，電流流通路徑為第一二極管D1→第五二極管D5→第六二極管D6→第四二極管D4；當子模塊輸出電壓U_SM＝2U_c時，第一電子開關T1、第四電子開關T4、第五電子開關T5、第六電子開關T6導通，第二電子開關T2、第三電子開關T3關斷時，且電流方向為負，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3放電，電流流通路徑為第四電子開關T4→第六電子開關T6→第五電子開關T5→第一電子開關T1；從而實現正常工作時3種電壓的輸出。