[发明专利]一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构

权利要求书

1.一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：采用三极连接形式进行直流输电，每个极包括整流侧换流变压器、整流侧换流器、整流侧平波电抗器、直流输电线路、逆变侧平波电抗器、逆变侧换流器、逆变侧换流变压器组；整流侧换流器和逆变侧换流器采用模块化多电平结构，通过串并联不同数量子模块单元以适应不同电压等级和电流的需要，三极直流系统所采用的三根输电线路是电缆或架空线路。

2.由权利要求1所述的一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：三极直流输电系统中采用两个模块化多电平换流器串联构成正负双极，两极中间引出接地支路，与具有双向导通能力模块化多电平换流器组成的第三个极接地端相连；三个极整流换流器、逆变换流器的相单元中点分别与换流变压器绕组副边相连，三个极整流换流器、逆变换流器直流侧通过平波电抗器与三根输电线路相连，分别构成三极直流输电系统作为正极的极1，作为负极的极2，兼作为正极/负极的极3。

3.由权利要求1或2所述的一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：三极直流输电系统运行中，两个极直流电压极性和直流电流方向恒定不变，电流定值在最大值和最小值之间周期性调制；第三个极直流电压极性和直流电流方向能快速改变，其直流电流定值取另外两个极的直流电流定值之差，直流电压跟随直流电流方向变化呈现周期性的反转以保证直流功率传输方向不变。

4.如权利要求1或2所述的一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：直流电压极性需要周期性反转的第三个极的换流器采用全桥子模块，包括四个IGBT、一个电容和四个二极管。

5.如权利要求1或2所述的一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：采用电缆输电，则直流电压极性不变的两个极的换流器采用半桥子模块，包括两个串接的IGBT、一个电容和两个二极管。

6.如权利要求1或2所述的一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统拓扑结构，其特征是：如采用架空线路输电，则直流电压极性不变的两个极的换流器采用钳位双子模块；每个钳位双子模块由第1等效半桥单元和第2等效半桥单元经过两个箝位二极管和一个带反并联二极管的引导IGBT串并联构成。