[发明专利]一种由混合电压源型换流站构成的无直流耦合型直流电网拓扑

权利要求书

1.一种由混合电压源型换流器（混合MMC或桥臂交替导通换流器AAC）构成的无直流耦合型直流电网拓扑，其特征在于：包含有n个交流系统AC1、AC2至ACn，n个多绕组变压器T1、T2至Tn，其中n个交流系统与n个多绕组变压器的原边相连，多绕组变压器的副边侧连接混合电压源型换流器（混合MMC换流站或桥臂交替导通换流器AAC换流站），整个系统中包含混合电压源型换流器若干个，在每条线路的两侧分别是2个混合电压源型换流器，其中混合电压源型换流器的命名原则为x_y，表示连接Tx和Ty并且位于Tx侧的换流站，其中部分交流系统通过交流线路相连。

2.如权利要求1所述的混合型MMC换流站，其特征在于：其为三相六桥臂结构，每个桥臂由桥臂电抗器L₀、N_F个全桥型子模块FBSM和N_H个半桥型子模块HBSM串联组成，a相上桥臂中桥臂电抗器L₀的一端与交流系统a相相连，另一端与串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM和N_H个半桥型子模块HBSM相连，a相下桥臂，b相上、下桥臂，c相上、下桥臂连接方法类似，a、b、c三相的上桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM的另一端连接在一起构成混合型MMC换流站的正极P，a、b、c三相的下桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM的另一端连接在一起构成混合型MMC换流站的负极N，其中正负极分别连接直流电抗器L_dc；如上所述的全桥型子模块FBSM，其特征在于：包括四个全控型电力电子器件T1、T2、T3、T4，四个二极管D1、D2、D3、D4，一个电容C；全控型电力电子器件T1的集电极与二极管D1的负极相连，全控型电力电子器件T1的发射极与二极管D1的正极相连，即T1和D1反向并联，同理，T2和D2、T3和D3、T4和D4采用相同方式反向并联，T1的发射极与T3的集电极相连构成全桥型子模块FBSM的正极，T2的发射极与T4的集电极相连构成全桥型子模块的负极，T1的集电极与T2的集电极相连并于C的正极相连，T3的发射极与T4的发射极相连并于C的负相连；如上所述的半桥型子模块HBSM，其特征在于：包括两个全控型电力电子器件T1、T2，两个二极管D1、D2，一个电容C；全控型电力电子器件T1的集电极与二极管D1的负极相连，全控型电力电子器件T1的发射极与二极管D1的正极相连，即T1和D1反向并联，同理，T2和D2采用相同方式反向并联，T1的发射极与T2的集电极相连构成半桥型子模块HBSM的正极，T2的发射极与电容C的负极相连构成半桥型子模块的负极，T1的集电极与C的正极相连；如上所述的N_F个全桥型子模块FBSM的串联结构，其特征在于：a、b、c三相的上桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM中的N_F个全桥型子模块的正负极依次相连，权利要求3、4所述的N_H个半桥型子模块HBSM的串联结构与全桥型子模块相同，最后FBSM和HBSM两个串联结构和桥臂电抗器L₀串联组成一个桥臂。

3.如权利要求1所述的桥臂交替导通换流器AAC，其特征在于：其为三相六桥臂结构，每个桥臂由N_F个全桥型子模块FBSM和N₀个带反并联二极管的IGBT串联组成，a相上桥臂中串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM与交流系统a相相连，FBSM的另一端和N₀个带反并联二极管的IGBT相连，a相下桥臂，b相上、下桥臂，c相上、下桥臂连接方法类似，a、b、c三相的上桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM和N₀个带反并联二极管的IGBT的另一端连接在一起构成换流站的正极P，a、b、c三相的下桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM和N₀个带反并联二极管的IGBT的另一端连接在一起构成换流站的负极N，其中正负极分别连接直流电抗器L_dc；如上所述的带反并联二极管的IGBT，其特征在于：包括一个全控型电力电子器件T2，一个二极管D；全控型电力电子器件T与二极管D反并联；如上所述的N_F个全桥型子模块FBSM的串联结构，其特征在于：a、b、c三相的上桥臂串联而成的N_F个全桥型子模块FBSM中的N_F个全桥型子模块的正负极依次相连。