[发明专利]一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器及其控制方法

权利要求书

1.一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，包括：第一SM模块、第二SM模块和控制模块；

所述第一SM模块和第二SM模块串联；

所述第一SM模块和第二SM模块均包括n个串联的子sm模块；

所述控制模块为时间控制模块，用于控制所述子sm模块的开通关断；

所述压接型IGBT串联模块化电压源换流器的控制方法包括：

步骤一：设定m，mn；

步骤二：以控制模块预设的时间间隔轮流开通关断第一SM和第二SM中所有的子sm模块；其中，首先第一SM模块中子sm模块同时开通的数量保持m，第二SM模块中子sm模块同时开通的数量由m先增加到n再减少到m，步长为1；然后第二SM模块中子sm模块同时开通的数量保持m，第一SM模块中子sm模块同时开通的数量由m先增加到n再减少到m，步长为1。

2.如权利要求1所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，还包括：直流输入电源U_dc1、直流输入电源U_dc2、输入电容C₁、输入电容C₂、电阻R和电感L；

所述直流输入电源U_dc1的负极分别与直流输入电源U_dc2的正极和电阻R一端相连并接地，电阻R另一端与电感L的一端相连，电感L的另一端分别与第一SM模块的一端和第二SM模块的一端相连，第一SM模块的另一端分别与所述直流输入电源U_dc1的正极和输入电容C₁的正极相连，第二SM模块的另一端分别与直流输入电源U_dc2的负极和输入电容C₂的负极相连，所述输入电容C₂的正极分别与输入电容C₁的负极和电阻R一端相连并接地。

3.如权利要求1所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述子sm模块包括电容C和多个串联的IGBT模块，所述电容C与所述多个串联的IGBT模块并联。

4.如权利要求3所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述IGBT模块包括IGBT、二极管、电容、第一电阻和第二电阻；

所述电容与第一电阻串联形成CR串联支路；

IGBT和二极管并联形成IGBT器件；

所述CR串联支路分别与IGBT器件和第二电阻并联。

5.如权利要求4所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述IGBT为压接型IGBT。

6.如权利要求3所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述n＝7，所述IGBT模块的数量为4；包括：第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块；

所述第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块和第四IGBT模块依次串联后与所述电容C并联。

7.如权利要求6所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，子sm模块的电压取值范围为2.6kV-3.5kV。

8.如权利要求1所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述m的取值为其中表示向上取整。

9.如权利要求1所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，所述步骤二还包括：通过测量电感L两端的电压U_L，计算子sm模块的平均电压U_AV和直流输入电源电压U_dc。

10.如权利要求9所述的一种压接型IGBT串联模块化电压源换流器，其特征在于，

所述子sm模块的平均电压U_AV如下式所示：

其中，a表示第一SM模块中子sm模块同时开通的个数，b表示第二SM模块中子sm模块同时开通的个数，U_L为电感L两端的电压；

所述直流输入电源电压U_dc如下式所示：

U_dc＝U_dc1+U_dc2＝U_AV(a+b)。