[發明專利]一種新型大功率整流電路

在審

• 申請號: 202010319707.4
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111404407A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 梁一橋
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M7/08
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及新型大功率整流電路，包括變壓器、全橋MMC換流器、1#二極管整流橋和2#二極管整流橋；全橋MMC換流器的交流側聯接到變壓器的第一次級繞組；全橋MMC換流器的一個直流端和1#二極管整流橋的直流負極連接，全橋MMC換流器的另一個直流端和2#二極管整流橋的直流正極連接；1#二極管整流橋的交流側聯接到變壓器的第二次級繞組。本發明的有益效果是：本發明由兩個二極管整流橋和4繞組變壓器構成一個12脈整流電路，12脈整流電路的直流輸出電壓和全橋MMC換流器的直流輸出電壓相疊加后作為本發明電路的直流輸出電壓，直流側輸出電壓在一定的范圍內連續可調，并且交流側電流諧波含量很低，功率因數在一定范圍內可調。

技術領域

本發明屬于輸配電系統裝置技術領域，具體涉及一種新型大功率整流電路。

背景技術

大功率ac/dc整流裝置在電網中得到越來越廣泛的應用。按裝置中所采用的電力電子器件可分為三大類：1)基于二極管器件的完全不可控整流裝置；2)基于半控器件(晶閘管)的可控整流裝置；3)基于全控器件(IGBT/MOSFET)的兩電平或三電平PWM電壓源型可控整流裝置。基于二極管器件的完全不可控整流裝置具有裝置簡單可靠、損耗低的優點，但也存在直流輸出電壓不可調以及交流側電能質量差(諧波)的缺點。基于半控器件(晶閘管)的可控整流裝置雖然其直流輸出電壓連續可調，但存在交流側電能質量更差(諧波和消耗無功功率)的缺點。上述第三類整流裝置，雖然不存在交流側電能質量問題，但存在損耗高、應用到中壓領域時成本高的問題。

專利ZL201320048177.X公開了一種基于級聯型電壓源型換流器(全橋MMC換流器)的融冰兼STATCOM技術，其核心是一個直流輸出電壓全范圍連續可調、交流輸入不存在電能質量問題的大功率ac/dc整流裝置。但是由于該技術的電力電子器件全部采用全可控器件(IGBT)，因此其成本較高，損耗大。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種基于二極管整流器和全橋MMC換流器的新型大功率整流電路。

這種新型大功率整流電路，包括變壓器、全橋MMC換流器、1#二極管整流橋和2#二極管整流橋；全橋MMC換流器的交流側聯接到變壓器的第一次級繞組；全橋MMC換流器的一個直流端和1#二極管整流橋的直流負極連接，全橋MMC換流器的另一個直流端和2#二極管整流橋的直流正極連接；1#二極管整流橋的交流側聯接到變壓器的第二次級繞組；2#二極管整流橋的交流側聯接到變壓器的第三次級繞組；1#二極管整流橋的直流正極作為整個整流電路的正極，2#二極管整流橋的直流負極作為整個整流電路的負極；變壓器的初級繞組和交流母線連接。

作為優選：1#二極管整流橋和2#二極管整流橋與變壓器組成一個12脈整流電路；該12脈整流電路的直流輸出與全橋MMC換流器的直流輸出串聯。

作為優選：全橋MMC換流器由兩個參數和結構完全相同的星型接線方式的級聯型STATCOM組成，這兩個STATCOM的交流側聯接到變壓器的第一次級繞組，這兩個STATCOM的中性點分別作為全橋MMC換流器的兩個直流極；全橋MMC換流器的每相均由若干個全橋電路級聯構成。

作為優選：全橋MMC換流器與變壓器之間設有隔離開關。

作為優選：全橋MMC換流器的兩個直流極之間設有旁路開關。

本發明的有益效果是：本發明由兩個二極管整流橋和4繞組變壓器構成一個12脈整流電路，12脈整流電路的直流輸出電壓和全橋MMC換流器的直流輸出電壓相疊加后作為本發明電路的直流輸出電壓，直流側輸出電壓在一定的范圍內連續可調，并且交流側電流諧波含量很低，功率因數在一定范圍內可調，且大部分的功率由12脈二極管整流電路進行AC到DC的變換，電路損耗較低，不需要在交流側配置大量的基于電容器和電抗器的無源濾波器。

附圖說明

圖1是本發明的整體電路結構示意圖；