[發明專利]一種新型子模塊、控制方法及其拓撲結構

在審

• 申請號: 201911420148.X
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111049406A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 楊岳峰;李啟晨;詹雄;張佃青;楊尚瑾;馬玲
• 申請（專利權）人: 南瑞集團有限公司;中電普瑞電力工程有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/501;H02M1/32;H02J3/36
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種新型子模塊，其特征在于，所述子模塊包括：直流端正極、直流端負極、第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第一電容器、第二電容器以及晶閘管；

所述第一IGBT與第一二極管反并聯，所述第二IGBT與第二二極管反并聯，所述第三IGBT與第三二極管反并聯，所述第四IGBT與第四二極管反并聯，所述第五IGBT與第五二極管反并聯；

所述第一IGBT的發射極與第二IGBT的集電極連接，所述第一電容器的兩端分別與第一IGBT的集電極和第二IGBT的發射極連接，所述第一IGBT的發射極與第二IGBT的集電極之間的連接點與所述直流端正極連接；

所述第三IGBT的發射極與第四IGBT的集電極連接，所述第四IGBT的發射極與所述第五IGBT的發射極連接，所述第三IGBT的集電極經過所述第二電容器與所述第四IGBT的發射極連接，所述第五IGBT的集電極與所述直流端負極連接；

所述第三IGBT的發射極與第四IGBT的集電極之間的連接點與所述第二IGBT的發射極連接；

所述第六二極管的正極與第五IGBT的集電極連接，所述第六二極管的負極與第三IGBT的集電極連接；

所述直流端正極與直流端負極接有所述晶閘管。

2.如權利要求1所述的子模塊，其特征在于，所述第一電容器的容值與第二電容器的容值相等。

3.一種基于權利要求1或2所述的新型子模塊的拓撲結構，其特征在于，所述模塊化多電平換流器的子模塊的拓撲結構由三個并聯的橋臂組成，每個橋臂包括依次串聯的第一子模塊單元、第一電抗器、第二電抗器和第二子模塊單元。

4.如權利要求3所述的新型子模塊的拓撲結構，其特征在于，所述第一子模塊單元和第二子模塊單元均由個串聯的模塊化多電平換流器的子模塊組成，其中，N為偶數。

5.如權利要求3所述的新型子模塊的拓撲結構，其特征在于，每個橋臂中的第一電抗器與第二電抗器間的連接點為所述模塊化多電平換流器的子模塊的拓撲結構的交流側連接端，所述三個并聯的橋臂中橋臂與橋臂間的并聯連接點為所述模塊化多電平換流器的子模塊的拓撲結構的直流側連接端。

6.一種基于權利要求1或2所述的新型子模塊的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

當直流端正極和直流端負極接入的直流電流正常時，開通所述第一IGBT、第三IGBT和第五IGBT，關斷所述第二IGBT和第四IGBT，使所述子模塊輸出電壓為2u_c，或者，開通所述第二IGBT、第四IGBT和第五IGBT，關斷所述第一IGBT和第三IGBT，使所述子模塊輸出電壓為0，或者，開通所述第一IGBT、第四IGBT和第五IGBT，關斷所述第二IGBT和第三IGBT，使所述子模塊輸出電壓為u_c，或者開通所述第二IGBT、第三IGBT和第五IGBT，關斷所述第一IGBT和第四IGBT，使所述子模塊輸出電壓為u_c；

當直流端正極和直流端負極接入的直流電流發生故障時，關斷所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT和第五IGBT。