[發明專利]一種模塊化多電平換流器及換流站

在審

• 申請號: 202010774459.2
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111953221A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 曾嶸;郭明珠;趙彪;唐博進;許超群;翟冬玲;余占清;宋強;屈魯
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司;清華大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/521
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

1.一種模塊化多電平換流器，包括三相橋臂，每相橋臂包括上橋臂和下橋臂，所述上橋臂和下橋臂設置有多個級聯的換流器子模塊，其特征在于，所述換流器子模塊包括第一全控型開關模塊、第二全控型開關模塊、緩沖電路和第一電容，其中，

所述第一全控型開關模塊和第二全控型開關模塊串聯形成開關支路；

所述開關支路、緩沖電路和第一電容相互并聯；

所述第一全控型開關模塊和第二全控型開關模塊均包括IGCT器件及與其反并聯的第一二極管。

2.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器，其特征在于，所述第二全控型開關模塊并聯在所述換流器子模塊的輸出端。

3.根據權利要求2所述的模塊化多電平換流器，其特征在于，所述換流器子模塊中第一全控型開關模塊中的IGCT器件的陰極與第二全控型開關模塊中的IGCT器件的陽極連接。

4.根據權利要求1-3任一所述的模塊化多電平換流器，其特征在于，所述緩沖電路包括第一電感、第一電阻、第二二極管和第二電容，其中，

所述第一電感的第一端與分別與所述第一電容的第一端和第一電阻的第一端連接，其第二端分別與第一全控型開關模塊和第二二極管的正極連接；

第二二極管的負極分別與第一電阻的第二端和第二電容的第一端連接；

第二電容的第二端分別與第二全控型開關模塊和第一電容的第二端連接。

5.一種換流站，其特征在于，包括權利要求1所述的模塊化多電平換流器、負荷開關和第一電抗器，其中，

所述模塊化多電平換流器與所述負荷開關的一端連接；

所述負荷開關的另一端與所述第一電抗器的一端連接。

6.根據權利要求5所述的換流站，其特征在于，所述模塊化多電平換流器還包括直流側和交流側，其中，

所述模塊化多電平換流器的直流側正極通過依次連接負荷開關和第一電抗器后與直流線路連接；

所述模塊化多電平換流器的交流側與交流電網連接。

7.根據權利要求6所述的換流站，其特征在于，模塊化多電平換流器中所有第一全控型開關模塊和第二全控型開關模塊中的IGCT器件，用于在直流線路發生短路故障時，通過控制第一全控型開關模塊中的IGCT器件閉鎖，第二全控型開關模塊的IGCT器件導通，令交流電網處于三相短路狀態以及直流線路的直流端口電勢為零，最終令故障電流停止上升。

8.根據權利要求7所述的換流站，其特征在于，所述第一電抗器為平波電抗器。

9.根據權利要求8所述的換流站，其特征在于，所述負荷開關為額定負荷開關，用于在直流線路的故障電流達到負荷開關的額定電流值時，進行分閘切斷故障電流。

10.根據權利要求9所述的換流站，其特征在于，所述額定負荷開關為機械式負荷開關、電子式負荷開關或混合式負荷開關。