[发明专利]基于三电平子模块和两电平子模块的混合型模块化多电平换流器拓扑结构

权利要求书

1.基于三电平子模块和两电平子模块的混合型模块化多电平换流器拓扑结构，其特征 是：它包括三个顶端子模块(3L-M1)、三个底端子模块(3L-M5)、三个中间子模块(2L-M3)、 3n个两电平普通一号子模块(2L-M2)和3n个两电平普通二号子模块(2L-M4)；n为正整 数；

顶端子模块(3L-M1)为中点箝位三电平电路，三个顶端子模块(3L-M1)相互并联构 成顶端模块组(7)；

底端子模块(3L-M5)为中点箝位三电平电路，三个底端子模块(3L-M5)相互并联构 成底端模块组(9)；

中间子模块(2L-M3)为两电平结构，三个中间子模块(2L-M3)构成中间模块组(8)；

每一相均由一个顶端子模块(3L-M1)、n个两电平普通一号子模块(2L-M2)、一个中间 子模块(2L-M3)、n个两电平普通二号子模块(2L-M4)和一个底端子模块(3L-M5)组 成；

第一相中：顶端子模块(3L-M1)的一号端子(10)依次串联n个两电平的普通一号子模 块(2L-M2)构成换流器第一相的上桥臂；底端子模块(3L-M5)的四号端子(13)依次串 联n个两电平普通二号子模块(2L-M4)构成换流器第一相的下桥臂；第一相上桥臂和下桥臂 分别通过一号电抗器(1)和二号电抗器(2)与中间子模块(2L-M3)连接，并从中间子模块 (2L-M3)中引出交流输出端子a；

第二相中：顶端子模块(3L-M1)的二号端子(11)依次串联n个两电平的普通一号子模 块(2L-M2)构成换流器第二相的上桥臂；底端子模块(3L-M5)的五号端子(14)依次串 联n个两电平普通二号子模块(2L-M4)构成换流器第二相的下桥臂；第二相上桥臂和下桥臂 分别通过三号电抗器(3)和四号电抗器(4)与中间子模块(2L-M3)连接，并从中间子模块 (2L-M3)中引出交流输出端子b；

第三相中：顶端子模块(3L-M1)的三号端子(12)依次串联n个两电平的普通一号子模 块(2L-M2)构成换流器第三相的上桥臂；底端子模块(3L-M5)的六号端子(15)依次串 联n个两电平普通二号子模块(2L-M4)构成换流器第三相的下桥臂；第三相上桥臂和下桥臂 分别通过五号电抗器(5)和六号电抗器(6)与中间子模块(2L-M3)连接，并从中间子模块 (2L-M3)中引出交流输出端子c；

顶端模块组(7)与直流电源的正极(P)相连，底端模块组(9)与直流电源的负极(N) 相连，构成基于三电平子模块和两电平子模块的混合型模块化多电平换流器拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的基于三电平子模块和两电平子模块的混合型模块化多电平换 流器拓扑结构，其特征在于每个顶端子模块(3L-M1)的结构相同，以第一相为例：顶端 子模块(3L-M1)包括电容C11、电容C14、二极管D11、二极管D14、可控开关S11、可 控开关S1-1、可控开关S14和可控开关S1-4；

电容C11的一端同时与直流电源的正极(P)、可控开关S11的集电极连接；

电容C11的另一端同时与电容C14的一端、二极管D11的阳极和二极管D14的阴极连 接；

二极管D11的阴极同时与可控开关S11的发射极和可控开关S1-1的集电极连接；

二极管D14的阳极同时与可控开关S14的发射极和可控开关S1-4的集电极连接；

可控开关S1-1的发射极同时一号端子(10)和可控开关S14的集电极连接。