一種箝位子模塊拓撲的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種箝位子模塊拓撲。
【背景技術】
[0002]利用換流器自身控制實現(xiàn)直流側故障的自清除，無需機械設備動作，故系統(tǒng)恢復很快，尋找具有直流故障穿越能力的新型換流器是目前學術界和工業(yè)界的研宄熱點。2010年ALSTOM公司在國際大電網會議上提出了多種結合傳統(tǒng)兩電平換流器和MMC結構特點的混合式換流器，其中橋臂交替導通多電平換流器和混合級聯(lián)多電平換流器均具有直流故障穿越能力。但是控制較為復雜，子單元電容電壓均衡較為困難。采用全橋子模塊(fullbridge sub-module,FBSM)雖然也具有直流閉鎖能力，但是正常運行時損耗較大，且換流站成本顯著增加。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的損耗大的缺點，提出為一種箝位子模塊拓撲。
[0004]本發(fā)明包括第一半橋子單元、第二半橋子單元和特殊連接單元。所述的第一半橋子單元第一引出端子作為所述的箝位子模塊拓撲的第一引出端子，所述的第一半橋子單元的第二引出端子與特殊連接單元的第二引出端子連接。所述的第一半橋子單元的第三引出端子與特殊連接單元的第一引出端子連接。第二半橋子單元的第一引出端子作為所述的箝位子模塊拓撲的第二引出端子，第二半橋子單元的第二引出端子與特殊連接單元的第四引出端子連接。第二半橋子單元的第三引出端子與特殊連接單元的第三引出端子連接。
[0005]所述的第一半橋子單元包括第一電容組，第二電容組，第一全控型半導體器件和第二全控型半導體器件。第一全控半導體器件的集電極與第一電容組的正極連接；第一全控半導體器件的發(fā)射極與第二全控半導體器件的集電極連接，并引出作為第一半橋子單元的第一引出端子；第二全控半導體器件的發(fā)射極與第二電容組的負極連接，作為第一半橋子單元的第二引出端子。第一電容組的負極與第二電容組的正極連接作為第一半橋子單元的第三引出端子。
[0006]所述的第二半橋型子單元包括第三電容組，第四電容組，第三全控型半導體器件和第四全控型半導體器件。第三全控型半導體器件的發(fā)射極與第四全控型半導體器件的集電極連接，并作為第二半橋型子單元的第一引出端子。第三全控型半導體器件的集電極與第三電容組的正極連接，作為第二半橋型子單元的第二引出端子，第四全控型半導體器件的發(fā)射極與第四電容組的負極連接；第三電容組的負極與第四電容組的正極連接，作為第二半橋型子單元的第三引出端子。
[0007]所述的第一電容組、第二電容組、第三電容組和第四電容組的兩端均可以并聯(lián)電阻，第一電容組兩端并聯(lián)第一泄放電阻，第二電容組兩端并聯(lián)第二泄放電阻，第三電容組兩端并聯(lián)第三泄放電阻，第四電容組兩端并聯(lián)第四泄放電阻。
[0008]所述的第一電容組、第二電容組、第三電容組、第四電容組也可以不并聯(lián)電阻，單獨使用。
[0009]所述的特殊連接單元包括第五全控型半導體器件和二極管。二極管的陰極作為特殊連接單元的第一引出端子，二極管的陽極作為特殊連接單元的第三引出端子，第五全控型半導體器件的發(fā)射極作為特殊連接單元的第二引出端子，第五全控型半導體器件的集電極作為特殊連接單元的第四引出端子。
[0010]二極管和第五全控型半導體器件的最大耐壓均為第二電容組和第三電容組兩端電壓之和。而第一電容組與第二電容組兩端耐壓之和的基準值固定，但是第一電容組和第二電容組各自的耐壓可以按比例靈活分配，采用第一泄放電阻，第二泄放電阻進行電壓分配。而第三電容組與第四電容組兩端耐壓之和的基準值固定，但是第三電容組和第四電容組各自的耐壓可以按比例靈活分配，采用第三泄放電阻，第四泄放電阻進行電壓分配。
[0011]當所有全控型半導體器件閉鎖后，電流從所述的箝位子模塊拓撲第一引出端子流入時，會流過第一電容組、第二電容組、第三電容組、第四電容組，然后從所述的箝位子模塊拓撲第二引出端子流出。當電流從所述的箝位子模塊拓撲第二引出端子流入時，會流過第三電容組、第二電容組，從所述的箝位子模塊拓撲第一引出端子流出。
[0012]所述的特殊連接單元內的二極管可以由二極管和電阻的串聯(lián)電路代替。
[0013]所述的特殊連接單元還有另一種組成形式:包括第一二極管，第二二極管，第六全控型半導體器件，第七全控型半導體器件和電阻。第一二極管的陽極與第二二極管的陰極連接，作為特殊連接單元內部第一節(jié)點，第一二極管的陰極作為特殊連接單元的第一引出端子，第二二極管的陽極作為特殊連接單元的第三引出端子。第六全控型半導體器件的集電極與第七全控型半導體器件的發(fā)射極連接，作為特殊連接單元內部第二節(jié)點，第六全控型半導體器件的發(fā)射極作為特殊連接單元的第二引出端子，第七全控型半導體器件的集電極作為特殊連接單元的第四引出端子。所述的特殊連接單元內部第一節(jié)點與特殊連接單元內部第二節(jié)點通過電阻連接。
[0014]所述的特殊連接單元內部第一節(jié)點與特殊連接單元內部第二節(jié)點也可以直接通過導線連接。
[0015]所述的特殊連接單元內的第一二極管也可以由第一二極管和第一電阻串聯(lián)電路代替。
[0016]所述的特殊連接單元內的第二二極管也可以由第二二極管和第二電阻串聯(lián)電路代替。
[0017]所述的第一全控型半導體器件、第二全控型半導體器件、第三全控型半導體器件、第四全控型半導體器件、第五全控型半導體器件、第六全控型半導體器件、第七全控型半導體器件可以由一個全控型半導體器件組成，也可以由多個全控型半導體器件串聯(lián)組成。所述的二極管、第一二極管、第二二極管可以由一個二極管組成，也可以由多個二極管串聯(lián)組成。所述的第一電容組、第二電容組、第三電容組、第四電容組可以由一個電容組成，也可以由多個電容串聯(lián)組成
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0019]a.與半橋MMC子單元拓撲相比，具備直流側故障處理能力；
[0020]b.與全橋MMC子單元拓撲相比，成本顯著降低；
[0021]c.與全橋MMC子單元拓撲相比，損耗顯著減小。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的具體實施例1的電路原理圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的具體實施例2的電路原理圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的具體實施例3的電路原理圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的具體實施例4的電路原理圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的具體實施例5的電路原理圖；
[0027]圖6為本發(fā)明的具體實施例6的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]一種箝位子模塊拓撲，包括第一半橋子單元10、第二半橋子單元11和特殊連接單元12。所述的第一半橋子單元10的第一引出端子作為所述的箝位子模塊拓撲的第一引出端子1，所述的第一半橋子單元10的第二引出端子13與特殊連接單元11的第二引出端子6連接。所述的第一半橋子單元10的第三引出端子3與特殊連接單元11的第一引出端子5連接。第二半橋子單元12的第一引出端子作為所述的箝位子模塊拓撲的第二引出端子2，第二半橋子單元12的第二引出端子14與特殊連接單元11的第四引出端子8連接。第二半橋子單元12的第三引出端子4與特殊連接單元11的第三引出端子7連接。
[0030]所述的第一半橋子