[發明專利]一種柔性直流輸電換流器及雙極柔性直流輸電系統

在審

• 申請號: 201810686055.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108599228A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 黃潤鴻;朱喆;許樹楷;鄒常躍;龔文明
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種柔性直流輸電換流器，其特征在于，包括三相上橋臂模組、三相中橋臂模組以及三相下橋臂模組；所述三相上橋臂模組的正極直流端作為所述柔性直流輸電換流器的第一直流端；所述三相上橋臂模組的三相交流線端一一對應地與所述三相中橋臂模組的第一三相交流線端連接，所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端一一對應地所述三相下橋臂模組的三相交流線端連接；所述三相下橋臂模組的負極直流端作為所述柔性直流輸電換流器的第二直流端；

所述三相中橋臂模組的第一三相交流線端用于與第一變壓器的副邊三相出線端一一對應地連接，所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端用于與第二變壓器的副邊三相出線端一一對應地連接。

2.如權利要求1所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，所述三相中橋臂模塊包括三相結構相同的中橋臂子模組；每相所述中橋臂子模組包括第一全橋功率單元和第一橋臂電抗器；所述第一全橋功率單元的正極端與所述三相中橋臂的第一三相交流線端連接，所述第一全橋功率單元的負極端通過所述第一橋臂電抗器與所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端連接；

所述三相上橋臂模組包括三相結構相同的上橋臂子模組；每相所述上橋臂子模組包括第一半橋功率單元、第二全橋功率單元以及第二橋臂電抗器；所述第一半橋功率單元的正極端通過所述第二橋臂電抗器與所述三相上橋臂模組的正極直流端連接，所述第一半橋功率單元的負極端與所述第二全橋功率單元的正極端連接，所述第二全橋功率單元的負極端與所述三相上橋臂模組的三相交流線端連接；

所述三相下橋臂模組包括三相結構相同的下橋臂子模組；每相所述下橋臂子模組包括第二半橋功率單元、第三全橋功率單元以及第三橋臂電抗器；所述第二半橋功率單元的正極端與所述三相下橋臂模組的三相交流線端連接，所述第二半橋功率單元的負極端與所述第三全橋功率單元的正極端連接，所述第三全橋功率單元的負極端通過所述第三橋臂電抗器與所述三相下橋臂模組的負極直流端連接。

3.如權利要求2所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，所述第一全橋功率單元包括N個依次串聯的全橋功率子單元；所述第一半橋功率單元包括i個依次串聯的半橋功率子單元；所述第二全橋功率單元包括j個依次串聯的全橋功率子單元；所述第二半橋功率單元包括k個依次串聯的半橋功率子單元；所述第三全橋功率單元包括h個依次串聯的全橋功率子單元；

其中，N、i、j、k和h均為正整數。

4.如權利要求3所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，i+j＝N且i/N≤50％。

5.如權利要求3所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，k+h＝N且k/N≤50％。

6.如權利要求3所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，i+j＝k+h＝N且i/N＝k/N≤50％。

7.如權利要求3所述的柔性直流輸電換流器，其特征在于，所述全橋功率子單元包括第一電容、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第一二極管、第二二極管、第三二極管以及第四二極管；其中，所述第一開關管的集電極、所述第二開關管的集電極、所述第三開關管的集電極、所述第四開關管的集電極分別于所述第一二極管的陰極、所述第二二極管的陰極、所述第三二極管的陰極、所述四二極管的陰極連接；所述第一開關管的發射極、所述第二開關管的發射極、所述第三開關管的發射極、所述第四開關管的發射極分別于所述第一二極管的陽極、所述第二二極管的陽極、所述第三二極管的陽極、所述四二極管的陽極連接；所述第一開關管的集電極同時與所述第一電容的第一端及所述第四開關管的集電極連接，所述第二開關管的發射極同時與所述第二電容的第二端及所述第三開關管的發射極連接；所述第一開關管的發射極同時與所述第二開關管的集電極及所述全橋功率子單元的正極端連接；所述第四開關管的發射極同時與所述第三開關管的集電極及所述全橋功率子單元的負極端連接。