DSM的二極管的陽極指向交流端點。所述阻尼模塊DSM還包括與電阻并聯(lián)的用于保護可關(guān)斷器件的避雷器。當(dāng)相單元正常運行時,所述阻尼模塊DSM中的可關(guān)斷器件一直處于開通狀態(tài)。當(dāng)檢測到直流故障發(fā)生時,所有可關(guān)斷器件立刻關(guān)斷。
[0040]本實施例中第一橋臂和第二橋臂中的電抗器和儲能子模塊可以任何數(shù)量的配比在任何位置串聯(lián),既電抗器可以為I個、2個、3個,或者更多,可以按照任意的排列順序進行串聯(lián);例如電抗器可以串聯(lián)在橋臂的任一端,或者串聯(lián)在橋臂的兩端,甚至每個儲能子模塊間通過電抗器連接或者將電抗器作為子模塊的一部分,總之電抗器可以在橋臂中的任何位置,只要串聯(lián)在橋臂中且等效的電抗值等于設(shè)計值就可以,由于電抗器對位置沒有限制,減少了空間布局對換流器設(shè)計的限制。
[0041]進一步的,本實施例中以三個相單元,即三相模塊化多電平換流器為例,圖1是本模塊化多電平換流器一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,包括三個相單元分別為第一相單元、第二相單元和第三相單元,對應(yīng)的交流端點分別為端點A、B和C,三個相單元的第一直流端點短接為端點P,三個相單元的第二直流端點短接為端點N。
[0042]第一相單元還包含第一橋臂al和第二橋臂a2,第一相單元的第一橋臂al包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊all、子模塊al2至子模塊aln,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器Lal,電抗器Lal —端與第一直流端點P連接,另一端與子模塊all的端口 Xl連接,子模塊all、子模塊al2至子模塊aln的不同端口相互連接后,子模塊aln的端口 X2與交流端點A聯(lián)結(jié);第一相單元的第二橋臂a2包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊a21、子模塊a22至子模塊a2n,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器La2,電抗器La2 一端與第二直流端點N連接,另一端與子模塊a2n的端口 X2連接,子模塊a21、子模塊a22至子模塊a2n的不同端口相互連接后,子模塊all的端口 Xl與交流端點A聯(lián)結(jié)。所述第一橋臂al的子模塊all、子模塊al2至子模塊aln均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離,所述第二橋臂a2的子模塊a21、子模塊a22至子模塊a2n均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所不的半橋子模塊HBSM ;或者所述第一橋臂al的子模塊all、子模塊al2至子模塊aln均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所示的半橋子模塊HBSM,所述第二橋臂a2的子模塊a21、子模塊a22至子模塊a2n均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離。
[0043]相同的,第二相單元還包含第一橋臂bl和第二橋臂b2,第二相單元的第一橋臂bl包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊bll、子模塊bl2至子模塊bin,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器Lbl,電抗器Lbl —端與第一直流端點P連接,另一端與子模塊bll的端口 Xl連接,子模塊bll、子模塊bl2至子模塊bln的不同端口相互連接后,子模塊bln的端口 X2與交流端點B聯(lián)結(jié);第二相單元的第二橋臂b2包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊b21、子模塊b22至子模塊b2n,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器Lb2,電抗器Lb2 —端與第二直流端點N連接,另一端與子模塊b2n的端口 X2連接,子模塊b21、子模塊b22至子模塊b2n的不同端口相互連接后,子模塊bll的端口 Xl與交流端點B聯(lián)結(jié)。所述第一橋臂bl的子模塊bll、子模塊bl2至子模塊bln均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離,所述第二橋臂b2的子模塊b21、子模塊b22至子模塊b2n均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所不的半橋子模塊HBSM ;或者所述第一橋臂bl的子模塊bll、子模塊bl2至子模塊bln均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所示的半橋子模塊HBSM,所述第二橋臂b2的子模塊b21、子模塊b22至子模塊b2n均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離。
[0044]相同的,第三相單元還包含第一橋臂Cl和第二橋臂c2,第三相單元的第一橋臂Cl包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊cll、子模塊cl2至子模塊cln,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器Lcl,電抗器Lcl 一端與第一直流端點P連接,另一端與子模塊cll的端口 Xl連接,子模塊cll、子模塊cl2至子模塊cln的不同端口相互連接后,子模塊cln的端口 X2與交流端點C聯(lián)結(jié);第三相單元的第二橋臂c2包含相互串聯(lián)的多個儲能子模塊分別為子模塊c21、子模塊c22至子模塊c2n,以及與多個儲能子模塊串聯(lián)的電抗器Lc2,電抗器Lc2 —端與第二直流端點N連接,另一端與子模塊c2n的端口 X2連接,子模塊c21、子模塊c22至子模塊c2n的不同端口相互連接后,子模塊cll的端口 Xl與交流端點C聯(lián)結(jié)。所述第一橋臂Cl的子模塊cll、子模塊cl2至子模塊cln均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離,所述第二橋臂c2的子模塊c21、子模塊c22至子模塊c2n均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所不的半橋子模塊HBSM ;或者所述第一橋臂cl的子模塊cl 1、子模塊cl2至子模塊cln均為儲能子模塊,采用如附圖2a或2b所示的半橋子模塊HBSM,所述第二橋臂c2的子模塊c21、子模塊c22至子模塊c2n均為儲能子模塊,采用如附圖3所示的全橋子模塊、或如附圖4a或4b所示的類全橋子模塊SFBSM,用于直流故障電流隔離。
[0045]圖2a和圖2b所示的為兩種具有類似結(jié)構(gòu)的半橋子模塊,所述半橋子模塊包括帶反并聯(lián)二極管的可關(guān)斷器件11、13和儲能元件Cl,其中,可關(guān)斷器件11與二極管12反向并聯(lián),可關(guān)斷器件13與二極管14反向并聯(lián);對于可關(guān)斷器件11、13來說,其可采用單個可控開關(guān)器件,如IGBT、IGCT、MOSFET或GTO等全控器件,如本文提供實施例中均以IGBT為例,也可采用由至少兩個可控開關(guān)器件串聯(lián)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。所述反向并聯(lián)為二極管的陽極與可關(guān)斷器件的陰極連接,所述二極管的陰極與所述可關(guān)斷器件陽極連接。
[0046]在圖2a中,當(dāng)所述可關(guān)斷器件11、13為IGBT時,所述可關(guān)斷器件11的發(fā)射極與可關(guān)斷器件13的集電極連接,且該連接點作為儲能子模塊的第一端點XI,所述可關(guān)斷器件11的集電極經(jīng)由儲能元件Cl連接可關(guān)斷器件13的發(fā)射極;可關(guān)斷器件13的發(fā)射極作為儲能子模塊的第二端點X2。
[0047]在圖2b中,當(dāng)所述可關(guān)斷器件為IGBT時,可關(guān)斷器件13的發(fā)射極與可關(guān)斷器件11的集電極連接,且該連接點作為儲能子模塊的第二端點X2,所述可關(guān)斷器件11的發(fā)射極經(jīng)由儲能元件C連接可關(guān)斷器件13的集電極;可關(guān)斷器件13的集電極作為儲能子模塊的第一端點XI。
[0048]圖3所示為全橋子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖,所述全橋子模塊包括帶反并聯(lián)二極管的可關(guān)斷器件21、23、25、27和儲能元件C2,其中,可關(guān)斷器件21與二極管22反向并聯(lián),可關(guān)斷器件23與二極管24反并聯(lián),可關(guān)斷器件25與二極管26反并聯(lián),可關(guān)斷器件27與二極管28反向并聯(lián);對于可關(guān)斷器件21、23、25、27來說,其可采用單個可控開關(guān)器件,如IGBT、IGCT, MOSFET或GTO等全控器件,如本文提供實施例中均以IGBT為例,也可采用由至少兩個可控開關(guān)器件串聯(lián)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0049]在圖3中