多電平換流器的製作方法

2023-10-11 20:27:09

專利名稱：多電平換流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電路結構新穎的多電平換流器。
背景技術：
如前文所述，電壓源換流器目前被認為最適用於大功率統ー潮流控制器(UPFC)，已有的和計劃中的工程都採用這種結構。主要原因是容易獲得合適的大功率半導體器件GT0/IGBT (可關斷晶閘管和絕緣柵雙極型電晶體)，且換流器輸入端直流儲能電容器提供了ー種自然的電壓源形式，能方便確定換流器閥的電壓限值；輸出端連接耦合變壓器實現了ー種自然的電流源接線形式，在控制有功、無功功率的同時削減了輸出電流的諧波分量。此外，電壓源換流器的運行損耗低。對於大功率的UPFC來說，輸出電壓波形的構造方法是決定換流器結構的關鍵因 素，也在很大程度上決定了成本費用和整個系統的運行損耗。UPFC換流器的輸出電壓波形應近似正弦波，儘量少使用或不使用濾波器。由於換流器是基於電カ電子開關器件，只能通過在預定的間隔下周期性的連接直流電壓到輸出端來得到交流側電壓波形。依據換流器交流側輸出的電壓電平數的不同，UPFC電壓源換流器拓撲具有不同的複雜度。由兩個或更多電カ電子開關構成的換流橋臂是換流器的基本組成模塊，通常由一定數量的開關器件直接串聯構成。隨著電壓電平數的增多，輸出更接近理想的正弦波形，但增加了電路的複雜度。

實用新型內容針對業界的需要，本實用新型提出了一種電路結構新穎的多電平換流器，包括彼此串聯的第一ニ極管組和第二ニ極管組，其中所述第一和第二ニ極管組由彼此並聯的兩個ニ極管構成且所述兩個ニ極管中的一個的正極與另一個的負極相連接，以及彼此串聯的第一電容器和第二電容器，其中所述彼此串聯的第一電容器和第二電容器與所述彼此串聯的第一ニ極管組和第二ニ極管組構成並聯。根據本實用新型的ー個優選實施例，在上述的多電平換流器中，所述彼此串聯的第一電容器和第二電容器之間的節點接地。本實用新型的多電平換流器通過簡單的方波形式實現了直流到交流的變換。此夕卜，本實用新型的多電平換流器可用PWM技術或控制直流電壓等方法來提供零輸出來實現對基波電壓幅值的直接控制，並獲得理想的輸出電壓波形(方波)。此外，在UPFC應用中，本實用新型還具有減小諧波等運行優點。應當理解，本實用新型以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，並且g在為如權利要求所述的本實用新型提供進ー步的解釋。

附圖主要是用於提供對本實用新型進ー步的理解。附圖示出了本實用新型的實施例，並與本說明書一起起到解釋本實用新型原理的作用。附圖中[0011]圖I示意性地示出了本實用新型的多電平換流器的基本電路結構的電路圖。圖2示意性地示出了本實用新型的多電平換流器的輸出電壓波形。
具體實施方式
以下結合附圖詳細描述本實用新型的技術方案。圖I示意性地示出了本實用新型的多電平換流器的基本電路結構。如圖I所示，本實用新型的大功率換流器100主要包括第一ニ極管組101、第二ニ極管組102、第一電容器103以及第ニ電容器104。參考圖I所示的實施例，如圖I所示，第一ニ極管組101和第二ニ極管組102彼此串聯，其中所述第一ニ極管組101和第二ニ極管組102由彼此並聯的兩個ニ極管構成且所述兩個ニ極管中的一個的正極與另一個的負極相連接。`[0016]此外，第一電容器103和第二電容器104彼此串聯。特別是，所述彼此串聯的第一電容器103和第二電容器104與所述彼此串聯的第一ニ極管組101和第二ニ極管組102構成並聯結構。此外，根據本實用新型的ー個優選實施例，在上述的多電平換流器中，所述彼此串聯的第一電容器103和第二電容器104之間的節點可以直接接地。圖2示意性地示出了本實用新型的多電平換流器的輸出電壓波形。本實用新型的多電平換流器通過簡單的方波形式實現了直流到交流的變換。此夕卜，本實用新型的多電平換流器可用PWM技術或控制直流電壓等方法來提供零輸出來實現對基波電壓幅值的直接控制，並獲得理想的輸出電壓波形(方波)。此外，在UPFC應用中，本實用新型還具有減小諧波等運行優點。
權利要求1.一種多電平換流器，其特徵在於，包括 彼此串聯的第一二極體組和第二二極體組，其中所述第一和第二二極體組由彼此並聯的兩個二極體構成且所述兩個二極體中的一個的正極與另一個的負極相連接，以及 彼此串聯的第一電容器和第二電容器，其中所述彼此串聯的第一電容器和第二電容器與所述彼此串聯的第一二極體組和第二二極體組構成並聯。
2.如權利要求I所述的多電平換流器，其特徵在於，所述彼此串聯的第一電容器和第二電容器之間的節點接地。
專利摘要本實用新型提出了一種電路結構新穎的多電平換流器，包括彼此串聯的第一二極體組和第二二極體組，其中所述第一和第二二極體組由彼此並聯的兩個二極體構成且所述兩個二極體中的一個的正極與另一個的負極相連接，以及彼此串聯的第一電容器和第二電容器，其中所述彼此串聯的第一電容器和第二電容器與所述彼此串聯的第一二極體組和第二二極體組構成並聯。本實用新型的多電平換流器通過簡單的方波形式實現了直流到交流的變換。
文檔編號H02M7/46GK202550913SQ201220138688
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者何維國, 劉雋, 包海龍, 張宇, 程文 申請人:上海市電力公司