[發明專利]一種混合型模塊化多電平換流器的啟動方法及裝置

有效

• 申請號: 201810955392.5
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109067162B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 史尤杰;楊煜;許樹楷;李巖;陳俊;鄒常躍;李巍巍
• 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: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 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

1.一種混合型模塊化多電平換流器的啟動方法,其特征在于，包括:

在所述混合型模塊化多電平換流器的直流側短接狀態下,投入啟動限流電阻并閉合交流斷路器,對所述混合型模塊化多電平換流器中各子模塊的直流電容進行不控整流充電；其中,所述子模塊包括全橋子模塊和半橋子模塊；所述全橋子模塊包括第一電容及與所述第一電容相并聯的兩個全橋子模塊開關單元；第一全橋子模塊開關單元包括相串聯的全橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管和全橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管，所述全橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述全橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；所述全橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極與所述第一電容的正極連接，所述全橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述第一電容的負極連接；第二全橋子模塊開關單元包括相串聯的全橋子模塊的第三絕緣柵雙極型晶體管和全橋子模塊的第四絕緣柵雙極型晶體管，所述全橋子模塊的第三絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述全橋子模塊的第四絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；所述全橋子模塊的第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極與所述第一電容的正極連接，所述全橋子模塊的第四絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述第一電容的負極連接；每個全橋子模塊的絕緣柵雙極型晶體管均與對應的反向二極管相并聯；

所述半橋子模塊包括第二電容及與所述第二電容相并聯的開關單元，所述半橋子模塊的開關單元包括相串聯的半橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管和半橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管，所述半橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述半橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；所述半橋子模塊的第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極與所述第二電容的正極連接，所述半橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述第二電容的負極連接；每個半橋子模塊的絕緣柵雙極型晶體管均與對應的反向二極管相并聯；

當所述混合型模塊化多電平換流器中各子模塊的電壓達到穩定時，確定所述不控整流充電結束；

對所述混合型模塊化多電平換流器進行第一階段可控充電,采集所述混合型模塊化多電平換流器中各橋臂內的全橋子模塊的直流電壓并進行從高到低排序，以確定位于直流電壓前列的M個待觸發的全橋子模塊；

觸發所述M個待觸發的全橋子模塊內的第二絕緣柵雙極型晶體管或第三絕緣柵雙極型晶體管，以建立所述半橋子模塊內電容的充電回路；

當所述混合型模塊化多電平換流器中各子模塊的電壓達到穩定后，確定所述第一階段可控充電結束；

切除所述啟動限流電阻，當所述混合型模塊化多電平換流器中各子模塊的電壓達到穩定時，對所述混合型模塊化多電平換流器進行第二階段可控充電,采集各橋臂內所有子模塊的直流電壓并進行從高到低排序，以確定位于直流電壓前列的T個待觸發的子模塊；

當所述待觸發的子模塊為半橋子模塊時，則觸發所述半橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管；

當所述待觸發的子模塊為全橋子模塊，則觸發所述全橋子模塊的第二絕緣柵雙極型晶體管或第三絕緣柵雙極型晶體管；

當每一被觸發的子模塊內的直流電容的電壓達到設定第一閾值時，確定整個充電過程結束并解鎖所述混合型模塊化多電平換流器。

2.如權利要求1所述的混合型模塊化多電平換流器的啟動方法，其特征在于，所述全橋子模塊和所述半橋子模塊的直流電容容值相等。

3.如權利要求1所述的混合型模塊化多電平換流器的啟動方法，其特征在于，所述對所述混合型模塊化多電平換流器中各子模塊的直流電容進行不控整流充電，具體包括：

當所述半橋子模塊的電流的方向與設定電流方向相反時，所述半橋子模塊的電容被充電；當所述半橋子模塊的電流的方向與設定電流方向相同時，所述半橋子模塊的電容被旁路；

當所述全橋子模塊的電流的方向與設定電流方向相反或相同時，所述全橋子模塊的電容均被充電；

其中，當所述子模塊的電流的方向與設定電流方向相反時所述子模塊的橋臂的電流方向為負，所述橋臂為負向橋臂；當所述子模塊的電流的方向與設定電流方向相同時所述子模塊的橋臂的電流方向為正，所述橋臂為正向橋臂。