一種子模塊拓?fù)涞闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種模塊化換流器子模塊拓?fù)洹?br>【背景技術(shù)】
[0002]利用換流器自身控制實(shí)現(xiàn)直流側(cè)故障的自清除，無需機(jī)械設(shè)備動(dòng)作，故系統(tǒng)恢復(fù)很快，尋找具有直流故障穿越能力的新型換流器是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研宄熱點(diǎn)。2010年ALSTOM公司在國際大電網(wǎng)會(huì)議上提出了多種結(jié)合傳統(tǒng)兩電平換流器和MMC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的混合式換流器，其中橋臂交替導(dǎo)通多電平換流器和混合級(jí)聯(lián)多電平換流器均具有直流故障穿越能力。但是采用全橋子單元使其子單元數(shù)量較多，且全控型半導(dǎo)體器件使用數(shù)量較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種子模塊拓?fù)洹?br>[0004]本發(fā)明子模塊拓?fù)浒ǖ谝浑娙萁M和第二電容組，以及第一全控型半導(dǎo)體器件，第二全控型半導(dǎo)體器件，第三全控型半導(dǎo)體器件，第四全控型半導(dǎo)體器件，第五全控型半導(dǎo)體器件，第六全控型半導(dǎo)體器件，第七全控型半導(dǎo)體器件，以及第八全控型半導(dǎo)體器件。
[0005]其中第一全控型半導(dǎo)體器件、第二全控型半導(dǎo)體器件和第一電容組組成第一半橋子單元。第一全控型半導(dǎo)體器件的集電極與第一電容組的正極連接，連接點(diǎn)作為第一半橋子單元的第一引出端子；第一全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極與第二全控型器件的集電極連接，連接點(diǎn)作為第一半橋子單元的第二引出端子。第二全控型器件的發(fā)射極與第一電容組的負(fù)極連接，連接點(diǎn)作為第一半橋子單元的第三引出端子。
[0006]第四全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件和第二電容組組成第二半橋子單元。第四全控型半導(dǎo)體器件的集電極與第二電容組的正極連接，連接點(diǎn)作為第二半橋子單元的第一引出端子；第四全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極與第五全控型半導(dǎo)體器件的集電極連接，連接點(diǎn)作為第二半橋子單元的第二引出端子；第五全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極與第二電容組的負(fù)極連接，連接點(diǎn)作為第二半橋子單元的第三引出端子。
[0007]第六全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極與第二半橋子單元的第三引出端子連接，第六全控型半導(dǎo)體器件的集電極與第一半橋子單元的第一引出端子連接。第三全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極與第一半橋子單元的第三引出端子連接。第三全控型半導(dǎo)體器件的集電極與第二半橋子單元的第一引出端子連接。
[0008]第一半橋子單元的第二引出端子與第七全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極連接，第七全控型半導(dǎo)體器件的集電極作為子模塊拓?fù)涞牡谝灰龆俗印?br>[0009]第二半橋子單元的第二引出端子與第八全控型半導(dǎo)體器件的集電極連接，第八全控型半導(dǎo)體器件的發(fā)射極作為子模塊拓?fù)涞牡诙龆俗印?br>[0010]子模塊拓?fù)涞牡谝灰龆俗优c子模塊拓?fù)涞牡诙龆俗拥碾妷翰顬樽幽K的輸出電壓。
[0011]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組正極與負(fù)極的電壓差和第二電容組正極與負(fù)極電壓差之和時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第一全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0012]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組正極與負(fù)極的電壓差時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第一全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0013]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第二電容組正極與負(fù)極的電壓差時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第二全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0014]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于零時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第二全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0015]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組負(fù)極與正極的電壓差時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第二全控型半導(dǎo)體器件、第六全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0016]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第二電容組負(fù)極與正極的電壓差時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第一全控型半導(dǎo)體器件、第六全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0017]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組負(fù)極與正極的電壓差與第二電容組負(fù)極與正極的電壓差之和時(shí)，第七全控型半導(dǎo)體器件、第二全控型半導(dǎo)體器件、第六全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0018]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于零時(shí)，對(duì)本發(fā)明子模塊還有另外一種控制方式:第七全控型半導(dǎo)體器件、第一全控型半導(dǎo)體器件、第六全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件、第八全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0019]在有故障電流流過子模塊時(shí)，將所有全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷，使電流無論從子模塊第一引出端子流入還是從第二引出端子流入均只能從電容組的正極流入，負(fù)極流出，所有電容組均可以接入故障電流通路中起到阻斷故障電流的作用。
[0020]所述的第一全控型半導(dǎo)體器件，第二全控型半導(dǎo)體器件，第三全控型半導(dǎo)體器件，第四全控型半導(dǎo)體器件，第五全控型半導(dǎo)體器件，第六全控型半導(dǎo)體器件，第七全控型半導(dǎo)體器件，以及第八全控型半導(dǎo)體器件可以由多個(gè)全控型半導(dǎo)體器件串并聯(lián)組成，也可以由單個(gè)全控型半導(dǎo)體器件組成，所述的第一電容組和第二電容組由多個(gè)電容串并聯(lián)組成，也可以由單個(gè)電容組成，電容兩端均可以并聯(lián)電阻。
[0021]所述的第七全控型半導(dǎo)體器件，第八全控型半導(dǎo)體器件可以由導(dǎo)線代替。即第一半橋子單元的第二引出端子作為所述的子模塊的第一引出端子，第二半橋子單元的第二引出端子作為所述的子模塊的第二引出端子。采用這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式時(shí)，對(duì)本發(fā)明子模塊的控制方式如下:
[0022]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組正極與負(fù)極的電壓差和第二電容組正極與負(fù)極電壓差之和時(shí)，第一全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0023]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組正極與負(fù)極的電壓差時(shí)，第一全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0024]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第二電容組正極與負(fù)極的電壓差時(shí)，第二全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0025]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于零時(shí)，第二全控型半導(dǎo)體器件、第三全控型半導(dǎo)體器件、第四全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0026]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第一電容組負(fù)極與正極的電壓差時(shí)，第二全控型半導(dǎo)體器件、第六全控型半導(dǎo)體器件、第五全控型半導(dǎo)體器件導(dǎo)通，其他全控型半導(dǎo)體器件關(guān)斷。
[0027]當(dāng)需要子模塊的輸出電壓等于第二電容組負(fù)極與正極的電壓差時(shí)，第一全控型半導(dǎo)體器件、第