[发明专利]一种带辅助二极管模块化多电平变换器

摘要

本发明涉及一种带辅助二极管模块化多电平变换器，它包括三相阀体和三个分别连接在三相阀体上的有源能量反馈电路；每相阀体均包括2M个半桥逆变单元和2M-1个辅助二极管；在第一个至第2M-1个串联的半桥逆变单元的直流侧电容上分别连接一个辅助二极管，并串联最后第2M个半桥逆变单元构成阀体；从第一个至第M个半桥逆变单元构成阀体的上半部分，输出负极性电压；第M+1个至第2M个半桥逆变单元构成阀体的下半部分，输出正极性电压。本发明利用辅助二极管和有源能量反馈电路构成电容电压均压回路，实现了电容自均压效果，同时实现了用很少的直流电压传感器来测量单元电容电压，大大简化了多电平拓扑的检测和控制；本发明可以用于中压或高压等级电网的无功补偿、谐波治理等场合。

主权项

一种带辅助二极管模块化多电平变换器，其特征在于：它包括三相星形连接的阀体和三个分别连接在三相所述阀体上的有源能量反馈电路；每相所述阀体均包括2M个半桥逆变单元和2M‑1个辅助二极管，N＝2M‑1，M为自然数；在第一个至第2M‑1个串联的所述半桥逆变单元的直流侧电容上分别连接一个所述辅助二极管，并串联最后第2M个所述半桥逆变单元，构成所述阀体；从第一个至第M个所述半桥逆变单元构成所述阀体的上半部分阀体，输出负极性电压；第M+1个至第2M个所述半桥逆变单元构成所述阀体的下半部分阀体，输出正极性电压；每个所述半桥逆变单元均包括两个功率开关管和一个直流电容；所述两个功率开关管串联后构成逆变桥臂，所述逆变桥臂与所述直流电容并联，且所述逆变桥臂的中点作为交流输出端连接上一个相邻所述半桥逆变单元的直流电容阴极，其中，位于所述阀体顶层的半桥逆变单元的交流输出端通过电感连接电网；所述直流电容阴极连接下一个相邻所述半桥逆变单元的逆变桥臂中点；在每个带所述辅助二极管的所述半桥逆变单元中，所述辅助二极管的阴极分别连接该半桥逆变单元的直流电容的阳极、以及上一个相邻半桥逆变单元中辅助二极管的阳极，该辅助二极管的阳极连接下一个相邻半桥逆变单元中辅助二极管的阴极；位于所述阀体最底层的第2M个所述半桥逆变单元构成三相阀体连接的公共单元。