以對(duì)于 直流側(cè)每次電壓變化為±2 ? Uc。為了抵消這2 ? Uc的電壓變化達(dá)到輸出恒定直流電壓的目 的，f-SM相應(yīng)需進(jìn)行相反操作。
[0084]以Zpl、Znl均投入1個(gè)電容C為例(會(huì)產(chǎn)生+2 ? UC的電壓變化），Zp2(或Zn2)需將某 個(gè)本來正投入的f-SM改為反投入，則相當(dāng)于產(chǎn)生-2 ? UC的電壓變化，正好抵消Zpl、Znl均投 入1個(gè)電容所來帶的直流電壓變化，讓直流電壓保持為2K ? UC，反之亦然。
[0085] 7.2.2、f-SM反投入以直流充電策略:f-SM正投改反投的控制策略十分重要，不僅 僅是為了穩(wěn)定直流電壓，而且可以讓反投的f-SM進(jìn)行直流充電。
[0086] 本來Zp2、Zn2的f-SM沒有與交流兩路電壓形成回路，不能充電，如果一直在正投入 的狀態(tài)，放電完畢就不能起到電壓支撐的作用。只有通過直流電流，讓某個(gè)本來正投入的f_ SM(選擇電壓較低的）反投入，則可以對(duì)其重新進(jìn)行充電，充滿則可將其旁路，留作后面正投 入使用。
[0087] 由此可見，f-SM反投入巧妙利用直流電流進(jìn)行充電，由此可將交流的能量?jī)?chǔ)存在 電容器中，并可起到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定、增強(qiáng)直流電壓的作用。
[0088] 7.2.3、總體策略：由此，Zp 1、Zn 1可直接通過交流充電，而Zp2、Zn2則通過反投入以 直流電流進(jìn)行充電；Zpl、Znl按目標(biāo)調(diào)制波投退h-SM，而Zp2、Zn2則進(jìn)行抵消操作(正投入或 反投入），從而調(diào)節(jié)、穩(wěn)定、增強(qiáng)直流電壓為2K ? Uc。
[0089] 7.3、斷開故障直流電流
[0090] Zp2、Zn2區(qū)域均為f-SM，可以令子模塊電壓隨時(shí)反相，從而在故障發(fā)生時(shí)可以將直 流側(cè)的能量快速向交流側(cè)釋放，達(dá)到快速降低并斷開直流電流的作用。設(shè)計(jì)上使K 2 N，則可 以讓全橋完全抵消半橋產(chǎn)生的電壓。
[0091] 7.4、增強(qiáng)直流電壓
[0092] 設(shè)計(jì)上使三相交流電壓分成兩路接入HF-MMC，中間加入Zp2、Zn2可以自由增加 f-SM的數(shù)量K，從而提升直流電壓的幅值2K ? UC，相當(dāng)于增加了一個(gè)調(diào)節(jié)直流電壓的自由度。 增強(qiáng)直流電壓的一個(gè)好處就是可以降低直流電流，這是因?yàn)榻涣鱾?cè)輸送的有功是由半橋區(qū) 確定的，全橋區(qū)與交流側(cè)無直接連接，增強(qiáng)直流電壓不會(huì)增加輸送的功率，會(huì)降低直流電 流，對(duì)于通流能力有限的IGBT是十分有利的。
[0093]上列詳細(xì)說明是針對(duì)本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制 本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的 專利范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于，其包括?lián)接變壓 器、全波整流橋、上橋臂半橋區(qū)Zpl、上橋臂全橋區(qū)Zp2、下橋臂半橋區(qū)Znl、下橋臂全橋區(qū)Zn2 以及預(yù)充電開關(guān)K3，其中，聯(lián)接變壓器的一側(cè)連接三相交流進(jìn)線，其另一側(cè)形成第一電壓源 和第二電壓源，所述上橋臂半橋區(qū)Zpl、上橋臂全橋區(qū)Zp2、下橋臂全橋區(qū)Zn2和下橋臂半橋 區(qū)Znl依次串聯(lián)，且上橋臂半橋區(qū)Zpl遠(yuǎn)離上橋臂全橋區(qū)Zp2的一端連接至正極直流母線，所 述下橋臂半橋區(qū)Znl遠(yuǎn)離下橋臂全橋區(qū)Zn2的一端連接至負(fù)極直流母線;所述全波整流橋?yàn)?兩個(gè)，所述第一電壓源的兩個(gè)輸出端對(duì)應(yīng)連接第一全波整流橋的兩個(gè)輸入端，該第一全波 整流橋的兩個(gè)輸出端連接于上橋臂半橋區(qū)Zpl的兩端，所述第二電壓源的兩個(gè)輸出端對(duì)應(yīng) 連接第二全波整流橋的兩個(gè)輸入端，該第二全波整流橋的兩個(gè)輸出端連接于下橋臂半橋區(qū) Znl的兩端，所述上橋臂全橋區(qū)Zp2、下橋臂全橋區(qū)Zn2之間接地;所述預(yù)充電開關(guān)K3的一端 連接于下橋臂半橋區(qū)Znl和負(fù)極直流母線之間，另一端連接于上橋臂半橋區(qū)Zpl和正極直流 母線之間；所述上橋臂半橋區(qū)Zpl和下橋臂半橋區(qū)Znl均由N個(gè)半橋子模塊串聯(lián)而成，所述上 橋臂全橋區(qū)Zp2和下橋臂全橋區(qū)Zn2均由K個(gè)全橋子模塊串聯(lián)而成，其中，N和K均為正整數(shù)且 K>N〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?所述聯(lián)接變壓器包括由第一初級(jí)繞組與其對(duì)應(yīng)的第一次級(jí)繞組組成的第一變壓器、由第二 初級(jí)繞組與其對(duì)應(yīng)的第二次級(jí)繞組組成的第二變壓器、以及第三初級(jí)繞組與其對(duì)應(yīng)的第三 次級(jí)繞組組成的第三變壓器;其中第一初級(jí)繞組、第二初級(jí)繞組以及第三初級(jí)繞組的首端 分別連接于a相交流進(jìn)線、b相交流進(jìn)線以及c相交流進(jìn)線，三者的尾端連接在一起;所述第 一次級(jí)繞組的首尾兩端形成第一電壓源的兩個(gè)輸出端;所述第二次級(jí)繞組的尾端與第三次 級(jí)繞組的首端相連，第二次級(jí)繞組的首端與第三次級(jí)繞組的尾端形成第二電壓源的兩個(gè)輸 出端。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?在第一次級(jí)繞組的首端或尾端串接一限流電阻Ri iml，該限流電阻心^并與一旁路開關(guān)Sliml 并聯(lián)，在第二次級(jí)繞組的首端或第三次級(jí)繞組的尾端串接一限流電阻Rum2，該限流電阻Rum2 并與一旁路開關(guān)Slim2并聯(lián)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?在第一全波整流橋的任意輸入端或輸出端上連接一電感L Q1，在第二全波整流橋的任意輸入 端或輸出端上連接一電感L〇2。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)洌涮卣髟谟冢?所述半橋子模塊包括開關(guān)管T1、開關(guān)管T2、反向并聯(lián)二極管D1、反向并聯(lián)二極管D2以及第一 電容，其中，所述開關(guān)管T1和開關(guān)管T2串聯(lián)，反向并聯(lián)二極管D1、反向并聯(lián)二極管D2分別并 接于開關(guān)管T1和開關(guān)管T2的兩端，第一電容的正、負(fù)極分別連接于反向并聯(lián)二極管D1的負(fù) 極和反向并聯(lián)二極管D2的正極。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?所述開關(guān)管T1的集電極和發(fā)射極分別與反向并聯(lián)二極管D1的負(fù)極和正極相連，所述開關(guān)管 T2的集電極和發(fā)射極分別與反向并聯(lián)二極管D2的負(fù)極和正極相連，開關(guān)管T1的發(fā)射極還與 開關(guān)管T2的集電極相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?所述開關(guān)管T1和開關(guān)管T2均為IGBT或IEGT管，所述IGBT或IEGT管的門極與一信號(hào)控制源連 接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其特征在于?所述全橋子模塊包括共用一第二電容的兩個(gè)半橋子模塊，且該共用第二電容的兩個(gè)半橋子 模塊相對(duì)于第二電容軸對(duì)稱。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有增強(qiáng)電壓特性半橋全橋混合型的MMC拓?fù)?，其包括?lián)接變壓器、全波整流橋、上橋臂半橋區(qū)Zp1、上橋臂全橋區(qū)Zp2、下橋臂半橋區(qū)Zn1、下橋臂全橋區(qū)Zn2以及預(yù)充電開關(guān)K3，其中，聯(lián)接變壓器的一側(cè)連接三相交流進(jìn)線，其另一側(cè)形成第一電壓源和第二電壓源，所述上橋臂半橋區(qū)Zp1和下橋臂半橋區(qū)Zn1均由N個(gè)半橋子模塊串聯(lián)而成，所述上橋臂全橋區(qū)Zp2和下橋臂全橋區(qū)Zn2均由K個(gè)全橋子模塊串聯(lián)而成，其中，N和K均為正整數(shù)且K≥N。本實(shí)用新型采用半橋、全橋子模塊混合調(diào)制交流直流電壓，能提高直流電壓降低直流電流以及關(guān)斷直流故障電流，達(dá)到增強(qiáng)電壓特性以及故障穿越的目的。
【IPC分類】H02M7/219
【公開號(hào)】CN205356180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520780935
【發(fā)明人】何競(jìng)松, 彭光強(qiáng), 鄔乾晉, 陳歡, 張楠, 國(guó)建寶, 王學(xué)之, 王立平, 李清, 王振, 鄭偉, 黃義隆, 嚴(yán)喜林, 顧保全, 唐金昆, 梁寧, 崔鵬飛, 彭德輝, 鄧龍龍
【申請(qǐng)人】中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年10月9日