[發明專利]一種具備直流故障自清除能力的二端口MMC拓撲結構及其控制、均壓、降頻方法

在審

• 申請號: 202310092162.1
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116388260A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 屠立忠;李濤;洪岑岑;成彥甫;祝智祥
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36;H02M7/5387;H02M1/32;H02M1/088;H02H7/26
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 徐燕

1.一種具備直流故障自清除能力的二端口MMC拓撲結構，其特征在于，包括A端子、B端子、C端子、D端子、左絕緣柵雙極型晶體管T1、右絕緣柵雙極型晶體管T2、左反并聯二極管D1、右反并聯二極管D2、電容C；

所述左絕緣柵雙極型晶體管T1的集電極與電容C的正極相連，右絕緣柵雙極型晶體管T2的發射極與電容C的負極相連，左反并聯二極管D1與左絕緣柵雙極型晶體管T1反向并聯，右反并聯二極管D2與右絕緣柵雙極型晶體管T2反向并聯，A端子從左絕緣柵雙極型晶體管T1的集電極與電容C的正極之間引出，B端子從右絕緣柵雙極型晶體管T2的發射極與電容C的負極之間引出，C端子從左絕緣柵雙極型晶體管T1的發射極引出，D端子從右絕緣柵雙極型晶體管T2的集電極引出。

2.基于權利要求1所述具備直流故障自清除能力二端口MMC拓撲結構的工作控制方法，其特征在于，

所述二端口MMC拓撲結構的工作模式包含有正常工作和直流故障兩種情況，其中所述二端口MMC拓撲結構也稱子模塊；

在正常工作模式下，根據左絕緣柵雙極型晶體管T1和右絕緣柵雙極型晶體管T2的開關狀態，以及子模塊各端子電流的流入狀態，輸出零電壓、一倍電容電壓、負一倍電容電壓三種電平中的任意一種；具體為：

在子模塊左絕緣柵雙極型晶體管T1關斷，右絕緣柵雙極型晶體管T2導通的條件下，當子模塊電流在A端和D端之間流通時，工作狀態為正向投入，子模塊輸出一倍電容電壓，當子模塊電流在B端和D端之間流通時，工作狀態為切除，子模塊輸出零電壓；

在子模塊左絕緣柵雙極型晶體管T1導通，右絕緣柵雙極型晶體管T2關斷的情況下，當子模塊電流在A端和C端之間流通時，工作狀態為切除，子模塊輸出零電壓，當子模塊電流在B端和C端之間流通時，工作狀態為負向投入，子模塊輸出負一倍電容電壓；

在直流故障模式下，將子模塊閉鎖，使得子模塊內所有絕緣柵雙極型晶體管關斷，子模塊中的電容輸出與子模塊中故障直流反方向的一倍電容電壓，使得故障直流被抵消。

3.根據權利要求2所述的一種具備直流故障自清除能力二端口MMC拓撲結構的工作控制方法，其特征在于，

在直流故障模式下，除了將子模塊閉鎖的方式外，還能繼續選擇不將子模塊閉鎖，此時通過外界控制模塊始終提供與故障直流的反向電壓，使得故障直流被抵消，從而保證二端口MMC拓撲結構在非閉鎖狀態下清除直流故障。