直流側級聯h橋的混合模塊組合多電平變換器的制造方法
【技術領域】
[〇〇〇1] 本實用新型涉及組合模塊多電平變換器領域，具體涉及直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器。
【背景技術】
[0002]隨著高壓直流輸電的不斷發展，多電平變換器得到了巨大的發展。其中，模塊組合多電平變換器（Modular Multilevel Converter，MMC)作為一種新型的多電平拓撲，除了具有傳統多電平變換器的優點，模塊組合多電平變換器采用模塊化結構設計，便于系統擴容和冗余工作；具有不平衡運行能力、故障穿越和恢復能力，系統可靠性高；由于具有公共直流母線，模塊組合多電平變換器尤其適用于高壓直流輸電系統應用。
[0003]目前，MMC子模塊主要有半橋子模塊和全橋子模塊兩種。由半橋子模塊構成的MMC結構簡單，但不具有直流側短路故障自清除能力；由全橋子模塊構成的MMC具有直流側短路故障自清除能力，但需要雙倍的器件，成本非常高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提出直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器。
[0005]本實用新型采用的技術方案是：直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器由a相電路、祕目電路、c相電路、正極級聯Η橋、負極級聯Η橋、第一電容、第二電容構成；其中，a相電路、祕目電路、4目電路的結構完全相同，正極級聯Η橋、負極級聯Η橋結構完全相同。其中，第一電容的正極與正極級聯Η橋的一端、直流輸電系統直流側的正極連接，正極級聯Η橋的另一端與a相電路的一個直流端、祕目電路的一個直流端、c相電路的一個直流端連接，a相電路的另一個直流端與祕目電路的另一個直流端、4目電路的另一個直流端、負極級聯Η橋的一端連接，負極級聯Η橋的另一端與第二電容的負極、直流輸電系統直流側的負極連接，第二電容的正極與第一電容的負極、地連接；a相電路的交流端與直流輸電系統a相交流側連接，祕目電路的交流端與直流輸電系統A相交流側連接，c相電路的交流端與直流輸電系統c相交流側連接。
[0006]進一步地，所述a相電路由上橋臂、下橋臂構成，上橋臂的一端作為a相電路的一個直流端，上橋臂的另一端與下橋臂的一端連接，共同作為a相電路的交流端，下橋臂的另一端作為a相電路的另一個直流端；所述上橋臂與下橋臂的結構完全相同。
[0007]進一步地，所述上橋臂由N個半橋子模塊和電感構成；N個半橋子模塊依次串聯，形成半橋子模塊串，半橋子模塊串的一端與電感的一端連接，半橋子模塊串的另一端作為上橋臂的一端，電感的另一端作為上橋臂的另一端。
[0008]進一步地，所述正極級聯Η橋由Μ個全橋子模塊構成，Μ個全橋子模塊依次串聯。
[0009]進一步地，所述半橋子模塊由第一開關管、第二開關管和第三電容構成；第一開關管的集電極和第三電容的正極連接，第三電容的負極與第二開關管的發射極連接，第一開關管的發射極與第二開關管的集電極連接；第二開關管的集電極、發射極作為半橋子模塊的兩端。
[0010]進一步地，所述全橋子模塊由第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管和第四電容構成；第三開關管的集電極與第四電容的正極、第四開關管的集電極連接，第三開關管的發射極與第五開關管的集電極連接，第四開關管的發射極與第六開關管的集電極連接，第五開關管的發射極與第四電容的負極、第六開關管的發射極連接；第五開關管的集電極、第六開關管的集電極作為全橋子模塊的兩端。
[〇〇11]與現有技術相比，本實用新型具有的優勢為：具有直流側短路故障自清除能力。與現有的僅由半橋子模塊構成的MMC相比較，本實用新型具有直流側短路故障自清除能力；與現有的僅由全橋子模塊構成的MMC相比較，本實用新型使用開關管數目大大減少，降低了成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器的電路結構圖；
[0013]圖2是圖1所示的直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器的半橋子模塊的電路結構圖；
[0014]圖3是圖1所示的直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器的全橋子模塊的電路結構圖；
[0015]圖4是直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器直流側發生短路故障時的等效電路。
【具體實施方式】
[0016]為進一步闡述本實用新型的內容和特點，以下結合附圖對本實用新型的具體實施方案進行具體說明，但本實用新型的實施不限于此。
[0017]參考圖1，本實用新型的直流側級聯Η橋的混合模塊組合多電平變換器由a相電路
11、A相電路12、c相電路13、正極級聯Η橋21、負極級聯Η橋22、第一電容6；、第二電容構成；其中，a相電路11、A相電路12、c相電路13的結構完全相同，正極級聯Η橋21、負極級聯Η橋22結構完全相同，如圖1所示。其中，第一電容的正極與正極級聯Η橋21的一端、直流輸電系統直流側的正極19連接，正極級聯Η橋21的另一端與a相電路11的一個直流端、祕目電路12的一個直流端、c相電路13的一個直流端連接，a相電路11的另一個直流端與A相電路12的另一個直流端、c相電路13的另一個直流端、負極級聯Η橋22的一端連接，負極級聯Η橋22的另一端與第二電容的負極、直流輸電系統直流側的負極20連接，第二電容G的正極與第一電容的負極、地λ連接；a相電路11的交流端a與直流輸電系統a相交流側連接，祕目電路12的交流端A與直流輸電系統祕目交流側連接，c相電路13的交流端c與直流輸電系統c相交流側連接。
[0018]所述a相電路11由上橋臂14、下橋臂15構成，上橋臂14的一端作為a相電路11的一個直流端，上橋臂14的另一端與下橋臂15的一端連接，共同作為a相電路11的交流端a，下橋臂15的另一端作為a相電路11的另一個直流端；所述上橋臂14與下橋臂15的結構完全相同。所述上橋臂14由N (本實例N彡2)個半橋子模塊HSMp HSM2、……、HSMN和電感Z構成；N個半橋子模塊HSMp HSM2、……、批1^依次串聯，形成半橋子模塊串，半橋子模塊串的一端與電感Z的一端連接，半橋子模塊串的另一端作為上橋臂11的一端，電感Z的另一端作為上橋臂11的另一端。
[0019] 所述正極級聯Η橋21由Μ個全橋子模塊FSMi、FSM2、……、FSMm構成，Μ (本實例Μ彡2 )