[发明专利]一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑及其控制方法

权利要求书

1.一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，所提桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑由三相交流系统(1)和直流侧稳压电路(2)组成，三相交流系统(1)与直流侧稳压电路(2)并联后得到直流端口，直流端口输出的直流电压为V_dc，其特征在于，所述三相交流系统(1)为三相交流电路结构，每相交流电路由上开关电路(11)、下开关电路(12)、飞跨桥臂(13)、交流侧滤波电感(L_f)和交流侧电源(v_x)构成，其中，x＝a、b、c相；

所述上开关电路(11)由第一开关器件(S_x1)、第二开关器件(S_x2)和第一电感L1串联组成，其中，x＝a、b、c相；

所述下开关电路(12)由第三开关器件(S_x3)、第四开关器件(S_x4)和第二电感L2串联组成，x＝a、b、c相；

所述上开关电路(11)和下开关电路(11)串联连接，上开关电路(11)和下开关电路(12)之间的连接点与交流侧滤波电感(L_f)的一端连接，交流侧滤波电感(L_f)的另一端与交流侧电源(v_x)连接；

所述第一开关器件(S_x1)由至少一个全控开关管构成，第二开关器件(S_x2)由至少一个全控开关管串联结构构成，全控开关管串联结构是由两个反向串联的全控开关管构成，全控开关管串联结构上的两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；

所述第四开关器件(S_x4)由至少一个全控开关管构成，第三开关器件(S_x3)由至少一个全控开关管串联结构构成。

2.根据权利要求1所述的一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，其特征在于，所述第一开关器件(S_x1)由一个全控开关管构成，第二开关器件(S_x2)由两个反向串联的全控开关管构成，第二开关器件S_x2上的两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；

所述第一开关器件(S_x1)的集电极与直流端口的正极连接，第一开关器件(S_x1)的发射级与第二开关器件(S_x2)中位于上方的全控开关管的发射级连接，第二开关器件(S_x2)的两个全控开关管的集电极相连，第二开关器件(S_x2)中位于下方的全控开关管的发射级与第一电感(L₁)连接；

所述第四开关器件(S_x4)由一个全控开关管构成，第三开关器件(S_x3)由两个反向串联的全控开关管构成，第三开关器件(S_x3)中两个反向串联的全控开关管具有相同的驱动信号，同时开通、同时关断；

所述第三开关器件(S_x3)中位于上方的全控开关管的发射级与第二电感(L₂)连接，第三开关器件(S_x3)的两个全控开关管的集电极相连，第三开关器件(S_x3)中位于下方的全控开关管的发射级与第四开关器件(S_x4)的集电极连接；

所述第四开关器件(S_x4)的发射级与直流端口的负极连接。

3.根据权利要求2所述的一种桥臂飞跨型模块化多电平换流器拓扑，其特征在于，所述飞跨桥臂(13)由N个全桥子模块级联组成，N＝1、2、3…，将N个级联全桥子模块电路的输入端作为飞跨桥臂(13)的输入端F_x1，其中，x＝a、b、c相；

将N个级联全桥子模块电路的输出端作为飞跨桥臂(13)的输出端F_x2，其中，x＝a、b、c相；

所述飞跨桥臂(13)的输入端F_x1与第一开关器件(S_x1)和第二开关器件(S_x2)的连接点相连，飞跨桥臂(13)的输出端F_x2与第三开关器件(S_x3)和第四开关器件(S_x4)的连接点相连。