一種基于mmc電路拓?fù)涞母邏鹤幽K的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，包括直流支撐電容器、功率開關(guān)器件和疊層母排；直流支撐電容器的引出端子包括兩排端子，兩排端子非對稱布置在直流支撐電容器中外殼的出線處；功率開關(guān)器件包括安裝在同一個(gè)散熱器上的兩個(gè)開關(guān)器件；疊層母排、引出端子和開關(guān)器件均布置在同一平面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，采用疊層母排連接方式，回路雜散電感小，沖擊尖峰小，結(jié)構(gòu)緊湊，高可靠性；電容器引出端子不對稱，可有效減小外接疊層母排尺寸，實(shí)現(xiàn)低成本；開關(guān)器件安裝在同一散熱器上，且只有一進(jìn)一出散熱管路水接頭，管路故障風(fēng)險(xiǎn)小。
【專利說明】
一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及MMC高壓子模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K。
【背景技術(shù)】
[0002]模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)在電力行業(yè)受到了越來越廣泛的應(yīng)用。MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)秉承了 H橋級聯(lián)結(jié)構(gòu)模塊化的優(yōu)點(diǎn)，通過功率單元的級聯(lián)實(shí)現(xiàn)多電平輸出，可采用單一交流電源或單一直流電源供電，且不需要多繞組變壓器;通過調(diào)整子模塊的串聯(lián)個(gè)數(shù)可以適應(yīng)電壓及功率等級的變化，并且可以擴(kuò)展到任意電平輸出。其靈活性好;輸出電平數(shù)多，輸出電壓非常平滑且接近理想正弦波形，可有效減小電磁干擾(EMI)和輸出波形的總諧波畸變率(THD)，網(wǎng)側(cè)不需要大容量交流濾波器;無需可關(guān)斷器件串聯(lián)，技術(shù)門檻較低;開關(guān)器件的開關(guān)頻率低，開關(guān)損耗小，裝置運(yùn)行效率高;將能量分散存儲于各子模塊電容中，故障穿越能力強(qiáng)，可靠性高;在柔性直流輸電中通過公共直流母線連接，有功功率和無功功率可以在三相間交換，并能夠在三相不平衡情況下持續(xù)運(yùn)行。
[0003]基于模塊化多電平換流器極大的促進(jìn)了高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展(MMC-HVDC)，近年來在柔性直流工程中得到了大量應(yīng)用，充分展示了該類型拓?fù)涞募夹g(shù)優(yōu)點(diǎn)。MMC技術(shù)也可用于交流系統(tǒng)，可構(gòu)成MMC-UPFC(統(tǒng)一潮流控制器)、MMC-SSSC(靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器)、MMC-STATC0M(靜止同步補(bǔ)償器)等多種新型靈活交流輸電(FACTS)裝置，也可用于直流融冰、變頻，是一種具有多種用途、應(yīng)用前景廣闊、應(yīng)用市場潛力大的換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中，MMC-HVDC的主電路拓?fù)淙鐖D7所示，MMC高壓子模塊電路拓?fù)淙鐖D8所示。
[0004]由該主電路拓?fù)鋱D可知，換流器包含有6個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂都由N個(gè)完全相同的子模塊和I個(gè)換流電抗串聯(lián)構(gòu)成。對應(yīng)的上、下橋臂組成一個(gè)相單元，3個(gè)完全相同的相單元并聯(lián)連接公共直流端。通常兩個(gè)MMC-HVDC結(jié)構(gòu)的換流器直流側(cè)背靠背方式連接。與系統(tǒng)串聯(lián)應(yīng)用，可改變系統(tǒng)的有功及無功潮流大小，在此過程中，需要與系統(tǒng)進(jìn)行有功或無功交換；與系統(tǒng)并聯(lián)應(yīng)用，可向另一側(cè)換流器提供有功功率，并維持直流側(cè)電壓恒定，同時(shí)，并聯(lián)的換流器還可以和系統(tǒng)交換無功功率，維持系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓恒定。
[0005]為了保證公共直流母線電壓的穩(wěn)定，每個(gè)相單元中處于投入狀態(tài)的子模塊數(shù)必須維持恒定。通過改變每相投入的m個(gè)子模塊在該相上、下橋臂間的數(shù)量分配關(guān)系，可以得到m+1個(gè)電平的輸出電壓。
[0006]MMC高壓子模塊為換流器的關(guān)鍵部件，每個(gè)子模塊主要由2個(gè)反并聯(lián)的IGBT和續(xù)流二極管、I個(gè)直流電容構(gòu)成半橋結(jié)構(gòu)的換流單元，上管導(dǎo)通時(shí)子模塊處于投入狀態(tài)，下管導(dǎo)通時(shí)子模塊處于切除(電子旁路)狀態(tài)。通過狀態(tài)的切換，可以實(shí)現(xiàn)對子模塊輸出電壓的控制。直流母線并聯(lián)有泄放電阻，實(shí)現(xiàn)子模塊退出時(shí)直流電容電壓的泄放。在子模塊的輸出端并聯(lián)有單極快速機(jī)械開關(guān)，可以迅速將故障的子模塊旁路退出。在子模塊輸出端還并聯(lián)有單向晶閘管，在公共直流母線短路故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速分流，最大限度地保障子模塊的安全。
[0007]MMC-HVDC工程應(yīng)用中，輸電電壓高、容量大、諧波含量低，因此高壓子模塊級聯(lián)數(shù)量多。高壓子模塊能否安全、可靠的工作對于成套裝置的正常運(yùn)行起著決定性的作用，這就必須要良好的控制其開關(guān)器件的電氣應(yīng)力和散熱。
[0008]高壓子模塊在正常運(yùn)行過程中，主要應(yīng)力有電壓、電流、電壓變化率、電流變化率、溫度。其工作狀態(tài)有截止、開通、導(dǎo)通、關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，其上無電壓應(yīng)力，只有正向電流和反向電流通過。截止時(shí)，開關(guān)中無正向電流和反向電流通過，由于開關(guān)中反并聯(lián)二極管具有單向?qū)щ娦?，因此開關(guān)截止時(shí)只承受正向電壓。由于續(xù)流二極管上PN結(jié)反向恢復(fù)電荷的存在，續(xù)流二極管完全進(jìn)入阻斷狀態(tài)之前會出現(xiàn)一個(gè)很大的反向恢復(fù)電壓過沖和反向恢復(fù)電流。因此開關(guān)器件在開通時(shí)將會出現(xiàn)一明顯的電流尖峰，但不會出現(xiàn)電壓尖峰。開關(guān)器件集電極和發(fā)射極之間的端電壓UCE和集電極電流iC如圖9所示。
[0009]開關(guān)器件在關(guān)斷時(shí)，電流的變化率作用在高壓子模塊主電路雜散電感上，會形成電壓尖峰，這個(gè)電壓尖峰和開關(guān)器件的電流變化率和回路雜散電感成正比例。開關(guān)器件在關(guān)斷過程中的集電極和發(fā)射極之間的端電壓uCE和集電極電流ic如圖9所示。
[0010]由圖9和圖10可以看到開關(guān)過程中會引起較大的電氣應(yīng)力和損耗，嚴(yán)重時(shí)可能超出開關(guān)器件的電氣應(yīng)力，引起炸機(jī)的嚴(yán)重后果。雖然電壓、電流過沖引起的di/dt、dv/dt可以通過調(diào)整門極驅(qū)動電路Vce進(jìn)行改變，但這是以加大開關(guān)損耗為代價(jià)的。高壓子模塊中過高的di/dt、dv/dt與主電路的連接方式和雜散電感偏大有直接關(guān)系。
[0011 ]綜上，需要提供一種能夠良好控制了雜散參數(shù)，能有效減小開關(guān)過程中的過沖和損耗的MMC高壓子模塊結(jié)構(gòu)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0014]所述高壓子模塊包括直流支撐電容器、功率開關(guān)器件和疊層母排;所述直流支撐電容器通過該疊層母排與功率開關(guān)器件連接；
[0015]所述直流支撐電容器的引出端子包括兩排端子，所述兩排端子非對稱布置在直流支撐電容器中外殼的出線處；
[0016]所述功率開關(guān)器件包括安裝在同一個(gè)散熱器上的兩個(gè)開關(guān)器件；
[0017]所述疊層母排、所述引出端子和所述開關(guān)器件均布置在同一平面上。
[0018]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述疊層母排包括疊層布置的直流正排、直流負(fù)排和交流排；
[0019]所述直流正排，用于連接所述直流支撐電容的正極與一個(gè)所述開關(guān)器件；
[0020]所述直流負(fù)排，用于連接所述直流支撐電容的負(fù)極與另一個(gè)所述開關(guān)器件，并作為所述高壓子模塊的一個(gè)交流端口；
[0021]所述交流排，用于兩個(gè)所述開關(guān)器件相互連接，并作為所述高壓子模塊的另一個(gè)交流端口。
[0022]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:
[0023]所述直流支撐電容的正極通過該直流正排與一個(gè)開關(guān)器件的集電極相連；
[0024]所述直流支撐電容的負(fù)極通過該直流負(fù)排與另一個(gè)開關(guān)器件的發(fā)射極相連；
[0025]所述一個(gè)開關(guān)器件的發(fā)射極與所述另一個(gè)開關(guān)器件的集電極通過該交流排相連。
[0026]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述高壓子模塊包括控制單元;所述控制單元包括通信子單元和故障監(jiān)測子單元；
[0027]所述通信單元，用于接收換流閥控制器下發(fā)的控制信號，并向其發(fā)送所述高壓子模塊的狀態(tài)信息；
[0028]所述故障監(jiān)測子單元，用于監(jiān)測所述高壓子模塊是否發(fā)生過壓、欠壓和過溫故障，并向所述換流閥控制器發(fā)送報(bào)警信號。
[0029]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述高壓子模塊包括功率開關(guān)驅(qū)動器;所述功率開關(guān)驅(qū)動器包括驅(qū)動單元、短路保護(hù)單元、欠壓保護(hù)單元和有源鉗位保護(hù)電路；
[0030]所述驅(qū)動單元，用于驅(qū)動所述功率開關(guān)器件；
[0031]所述短路保護(hù)單元，用于在所述功率開關(guān)器件發(fā)生短路故障后的預(yù)置時(shí)間內(nèi)對其進(jìn)行短路保護(hù)；
[0032]所述欠壓保護(hù)單元，用于所述功率開關(guān)驅(qū)動器在供電電源出現(xiàn)欠壓時(shí)，對所述功率開關(guān)器件進(jìn)行保護(hù)；
[0033]所述有源鉗位保護(hù)電路，用于在所述功率開關(guān)器件中集電極與發(fā)射極之間的電壓值超過鉗位電壓時(shí)對所述門極進(jìn)行控制，以抑制所述集電極與發(fā)射極之間的電壓值。
[0034]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述散熱器僅包括一對冷卻介質(zhì)管路。
[0035]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述散熱器采用鋁鎂合金散熱器。
[0036]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述疊層母排采用截面為一字型的疊層母排。
[0037]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述疊層母排包括導(dǎo)電層和絕緣層;所述導(dǎo)電層的厚度為2mm。
[0038]本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例為:所述開關(guān)器件包括IGBT。
[0039]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0040]1、本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，采用疊層母排連接方式，回路雜散電感小，沖擊尖峰小，結(jié)構(gòu)緊湊，高可靠性；
[0041]2、本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，電容器引出端子不對稱，可有效減小外接疊層母排尺寸，實(shí)現(xiàn)低成本；
[0042]3、本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，開關(guān)器件安裝在同一散熱器上，且只有一進(jìn)一出散熱管路水接頭，管路故障風(fēng)險(xiǎn)小；
[0043]4、本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，安裝占用空間小，組裝、維護(hù)簡單、方便。
【附圖說明】
[0044]圖1:本發(fā)明實(shí)施例中一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2:本發(fā)明實(shí)施例中一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K主電路連接示意圖；
[0046]圖3:本發(fā)明實(shí)施例中直流支撐電容器俯視圖；
[0047]圖4:本發(fā)明實(shí)施例中直流支撐電容器側(cè)視圖；
[0048]圖5:本發(fā)明實(shí)施例中功率開關(guān)器件布置不意圖；
[0049]圖6:本發(fā)明實(shí)施例中疊層母排結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖7:MMC-HVDC主電路拓?fù)鋱D；[0051 ] 圖8:MMC高壓子模塊電路拓?fù)鋱D；
[0052 ]圖9:開關(guān)器件開通波形圖；
[0053]圖10:開關(guān)器件關(guān)斷波形圖；
[0054]其中，1:直流支撐電容器；11:電容器正極端子；12:電容器負(fù)極端子；2:散熱器；21:散熱器入水管；22:散熱器出水管；3:下管IGBT; 31:下管IGBT的集電極;32:下管IGBT的發(fā)射極;33:下管IGBT的驅(qū)動器;4:交流排;5:直流負(fù)排;6:直流正排;7:上管IGBT; 71:上管IGBT的集電極;72:上管IGBT的發(fā)射極;73:上管IGBT的驅(qū)動器;8:疊層母排。
【具體實(shí)施方式】
[0055]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0056]下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K進(jìn)行說明。
[0057]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中高壓子模塊包括直流支撐電容器1、功率開關(guān)器件和疊層母排8，直流支撐電容器I通過該疊層母排8與功率開關(guān)器件連接。其中，
[0058]直流支撐電容器I的引出端子包括兩排端子，兩排端子非對稱布置在直流支撐電容器I中外殼的出線處。
[0059]功率開關(guān)器件包括安裝在同一個(gè)散熱器上的兩個(gè)開關(guān)器件。本實(shí)施例中開關(guān)器件包括IGBT，散熱器2僅包括一對冷卻介質(zhì)管路，避免了開關(guān)器件分別安裝在各自的散熱器上時(shí)，冷卻介質(zhì)管路的外接頭數(shù)量多的缺陷，使得漏水的風(fēng)險(xiǎn)降低了一半。如圖1所示，將設(shè)置在散熱器2左側(cè)的定義為下管IGBT3，設(shè)置其右側(cè)的定義為上管IGBT7。
[0060]疊層母排8、引出端子和功率開關(guān)器件均布置在同一平面上，避免電容器I和功率開關(guān)器件連接銅排采用折彎方式引起的連接電感增大而造成電壓尖峰和損耗加大，為使用疊層母排8創(chuàng)造條件，并可以使疊層母排8小型化，降低母安排成本。
[0061]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K主電路連接示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中直流支撐電容器I與功率開關(guān)器件的具體連接關(guān)系為:
[0062]直流支撐電容I的正極端子11通過該直流正排6與一個(gè)功率開關(guān)器件的集電極相連，直流支撐電容I的負(fù)極端子12通過該直流負(fù)排5與另一個(gè)功率開關(guān)器件的發(fā)射極相連，一個(gè)功率開關(guān)器件的發(fā)射極與另一個(gè)功率開關(guān)器件的集電極通過該交流排4相連。如圖所示，本實(shí)施例中正極端子11通過直流正排6與下管IGBT集電極31連接，負(fù)極端子12通過直流負(fù)排5與上管IGBT集電極71連接，下管IGBT發(fā)射極32通過交流排4與上管IGBT發(fā)射極72連接。
[0063]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中直流支撐電容器的俯視圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例中直流支撐電容器的側(cè)視圖，如圖所示，本實(shí)施例中直流支撐電容器I中引出端子的兩排端子采用非對稱的布置在電容器外殼的出線位置，便于與疊層母排8連接。其中引出端子包括正極端子11和負(fù)極端子12。
[0064]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中開關(guān)器件布置示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中兩個(gè)功率開關(guān)器件安裝在同一個(gè)散熱器2上，避免了功率開關(guān)器件分別安裝在各自的散熱器上時(shí)，冷卻介質(zhì)管路的外接頭數(shù)量多的缺陷，使得漏水的風(fēng)險(xiǎn)降低了一半，提高了高壓子模塊的可靠性，同時(shí)避免了因功率開關(guān)器件分別安裝在各自的散熱器上，無法利用疊層母排8來減小雜散電感和降低損耗的技術(shù)問題。本實(shí)施例中散熱器2采用鋁鎂合金制成的散熱器。
[0065]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中疊層母排的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中疊層母排8采用截面為一字型的疊層母排，包括疊層布置的直流正排6、直流負(fù)排5和交流排4。其中，
[0066]直流正排6，用于連接直流支撐電容I的正極與一個(gè)功率開關(guān)器件。
[0067]直流負(fù)排5，用于連接直流支撐電容I的負(fù)極與另一個(gè)功率開關(guān)器件，并作為高壓子模塊的一個(gè)交流端口。
[0068]交流排4，用于兩個(gè)功率開關(guān)器件相互連接，并作為高壓子模塊的另一個(gè)交流端
□ O
[0069]同時(shí)，本實(shí)施例中疊層母排8由導(dǎo)電層和絕緣層組成，其導(dǎo)電層采用紫銅T2材質(zhì)，各導(dǎo)電層厚度為2mm，各導(dǎo)電層間耐壓AC7000Vrsm，局放起始電壓AC3000Vrsm測試小于15pc。
[0070]本實(shí)施例中疊層母排8具有高可靠性和高安全性、結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、低阻抗和功率損耗小、發(fā)熱量小、易散熱，可利用較小空間實(shí)現(xiàn)大電流、高電壓元器件之間的連接。由于其正負(fù)母排電流方向相反，可實(shí)現(xiàn)緊密耦合，通過相互間的互感可消除雜散電感量，可以有效的減小開關(guān)器件的過沖尖峰，對高壓子模塊的安全可靠工作和降低損耗有積極的意義。
[0071 ]本發(fā)明提供的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K還包括控制單元和功率開關(guān)驅(qū)動器。其中，
[0072]1、控制單元
[0073]本實(shí)施例中控制單元包括通信子單元和故障監(jiān)測子單元:
[0074]通信單元，用于與換流閥的控制器進(jìn)行通訊，接收換流閥下發(fā)的控制信號，并向其發(fā)送高壓子模塊的狀態(tài)信息。本實(shí)施例中狀態(tài)信息可以包括高壓子模塊的溫度信息或者電壓信息或者電流信息。
[0075]故障監(jiān)測子單元，用于監(jiān)測高壓子模塊是否發(fā)生過壓、欠壓和過溫故障，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)向換流閥控制器發(fā)送報(bào)警信號。
[0076]2、功率開關(guān)驅(qū)動器
[0077]本實(shí)施例中功率開關(guān)驅(qū)動器包括驅(qū)動單元、短路保護(hù)單元和有源鉗位保護(hù)電路:
[0078]驅(qū)動單元，用于驅(qū)動功率開關(guān)器件。即本實(shí)施例中控制單元接收換流閥下發(fā)的控制信號后對其進(jìn)行解析，得到功率開關(guān)器件的驅(qū)動信號。驅(qū)動單元依據(jù)該驅(qū)動信號對功率開關(guān)器件進(jìn)行驅(qū)動。
[0079]短路保護(hù)單元，用于在功率開關(guān)器件發(fā)生短路故障后的預(yù)置時(shí)間內(nèi)對其進(jìn)行短路保護(hù)。例如預(yù)置時(shí)間可以為10uS，則發(fā)生故障后的1uS內(nèi)短路保護(hù)單元?jiǎng)幼鲗β书_關(guān)器件進(jìn)行短路保護(hù)。
[0080]欠壓保護(hù)單元，用于功率開關(guān)驅(qū)動器在供電電源出現(xiàn)欠壓時(shí)，對功率開關(guān)器件進(jìn)行保護(hù)。例如功率開關(guān)驅(qū)動器在供電電源由15V下降到12V時(shí)，對功率開關(guān)器件進(jìn)行保護(hù)；
[0081]有源鉗位保護(hù)電路，用于在功率開關(guān)器件中集電極與發(fā)射極之間的電壓值超過鉗位電壓時(shí)對門極進(jìn)行控制，以抑制集電極與發(fā)射極之間的電壓值。
[0082]本發(fā)明實(shí)施例中一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，采用疊層母排8連接方式，回路雜散電感小，沖擊尖峰小，結(jié)構(gòu)緊湊，高可靠性;電容器引出端子不對稱，可有效減小外接疊層母排尺寸，實(shí)現(xiàn)低成本;開關(guān)器件安裝在同一散熱器上，且只有一進(jìn)一出散熱管路水接頭，管路故障風(fēng)險(xiǎn)小;安裝占用空間小，組裝、維護(hù)簡單、方便。
[0083]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述高壓子模塊包括直流支撐電容器、功率開關(guān)器件和疊層母排;所述直流支撐電容器通過該疊層母排與功率開關(guān)器件連接； 所述直流支撐電容器的引出端子包括兩排端子，所述兩排端子非對稱布置在直流支撐電容器中外殼的出線處； 所述功率開關(guān)器件包括安裝在同一個(gè)散熱器上的兩個(gè)開關(guān)器件； 所述疊層母排、所述引出端子和所述開關(guān)器件均布置在同一平面上。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述疊層母排包括疊層布置的直流正排、直流負(fù)排和交流排； 所述直流正排，用于連接所述直流支撐電容的正極與一個(gè)所述開關(guān)器件； 所述直流負(fù)排，用于連接所述直流支撐電容的負(fù)極與另一個(gè)所述開關(guān)器件，并作為所述高壓子模塊的一個(gè)交流端口； 所述交流排，用于兩個(gè)所述開關(guān)器件相互連接，并作為所述高壓子模塊的另一個(gè)交流端口。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于， 所述直流支撐電容的正極通過該直流正排與一個(gè)開關(guān)器件的集電極相連； 所述直流支撐電容的負(fù)極通過該直流負(fù)排與另一個(gè)開關(guān)器件的發(fā)射極相連； 所述一個(gè)開關(guān)器件的發(fā)射極與所述另一個(gè)開關(guān)器件的集電極通過該交流排相連。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述高壓子模塊包括控制單元;所述控制單元包括通信子單元和故障監(jiān)測子單元； 所述通信單元，用于接收換流閥控制器下發(fā)的控制信號，并向其發(fā)送所述高壓子模塊的狀態(tài)信息； 所述故障監(jiān)測子單元，用于監(jiān)測所述高壓子模塊是否發(fā)生過壓、欠壓和過溫故障，并向所述換流閥控制器發(fā)送報(bào)警信號。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述高壓子模塊包括功率開關(guān)驅(qū)動器;所述功率開關(guān)驅(qū)動器包括驅(qū)動單元、短路保護(hù)單元、欠壓保護(hù)單元和有源鉗位保護(hù)電路； 所述驅(qū)動單元，用于驅(qū)動所述功率開關(guān)器件； 所述短路保護(hù)單元，用于在所述功率開關(guān)器件發(fā)生短路故障后的預(yù)置時(shí)間內(nèi)對其進(jìn)行短路保護(hù)； 所述欠壓保護(hù)單元，用于所述功率開關(guān)驅(qū)動器在供電電源出現(xiàn)欠壓時(shí)，對所述功率開關(guān)器件進(jìn)行保護(hù)； 所述有源鉗位保護(hù)電路，用于在所述功率開關(guān)器件中集電極與發(fā)射極之間的電壓值超過鉗位電壓時(shí)對所述門極進(jìn)行控制，以抑制所述集電極與發(fā)射極之間的電壓值。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述散熱器僅包括一對冷卻介質(zhì)管路。7.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述散熱器采用鋁鎂合金散熱器。8.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述疊層母排采用截面為一字型的疊層母排。9.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述疊層母排包括導(dǎo)電層和絕緣層;所述導(dǎo)電層的厚度為2mm。10.如權(quán)利要求1所述的一種基于MMC電路拓?fù)涞母邏鹤幽K，其特征在于，所述開關(guān)器件包括IGBT。
【文檔編號】H02H7/12GK105958806SQ201610377940
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】韓天緒, 王承明, 燕瀈, 常忠
【申請人】中電普瑞科技有限公司, 南京南瑞集團(tuán)公司, 國家電網(wǎng)公司