[发明专利]一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑

权利要求书

1.一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑，其特征在于：包括三个相单元，每个相单元均包括上桥臂、下桥臂、上桥臂电感、下桥臂电感；其中：

所述上桥臂的正极端作为相单元的直流出线正极端，所述上桥臂的负极端与所述上桥臂电感的一端相连，所述上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端相连，作为相单元的交流出线端，并串联电抗器连接到电网，所述下桥臂电感的另一端与所述下桥臂的正极端相连，所述下桥臂的负极端作为相单元的直流出线负极端；三个相单元中的所述上桥臂、所述下桥臂均由半桥子模块和类全桥储能子模块混合串联而成；

所述类全桥储能子模块包括：第二直流电容器、电池、电池电感、第三可控开关器件、第四可控开关器件、第五可控开关器件、第六可控开关器件、第七可控开关器件、第八可控开关器件、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管；其中：所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件的集电极分别与所述第三续流二极管、所述第四续流二极管、所述第五续流二极管、所述第六续流二极管的阴极相连；所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件的发射极分别与所述第三续流二极管、所述第四续流二极管、所述第五续流二极管、所述第六续流二极管的阳极相连；所述第三可控开关器件的集电极与所述第二直流电容器的阳极相连；所述第四可控开关器件的发射极与所述第二直流电容器、所述电池的阴极相连；所述第三可控开关器件的发射极作为类全桥储能子模块的正极端，并与所述第七可控开关器件的一端相连；所述第四可控开关器件的发射极与所述第八可控开关器件的一端相连并作为类全桥储能子模块的负极端；所述第七可控开关器件、所述第八可控开关器件的另一端与所述电池电感的一端相连；所述电池电感的另一端与所述电池的阳极相连；所述第三可控开关器件、所述第四可控开关器件、所述第五可控开关器件、所述第六可控开关器件、所述第七可控开关器件、所述第八可控开关器件的栅极均与控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑，其特征在于：所述的类全桥储能子模块在正常工况时：所述第八可控开关器件导通，所述第七可控开关器件关断；

所述的类全桥储能子模块在直流侧短路工况时：所述第七可控开关器件导通，所述第八可控开关器件关断。

3.根据权利要求1所述的一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑，其特征在于：所述的半桥子模块，包括：第一直流电容器、第一可控开关器件、第二可控开关器件、第一续流二极管、第二续流二极管；其中：

所述第一可控开关器件、所述第二可控开关器件的集电极分别与所述第一续流二极管、所述第二续流二极管的阴极相连；所述第一可控开关器件、所述第二可控开关器件的发射极分别与所述第一续流二极管、所述第二续流二极管的阳极相连；所述第一可控开关器件的集电极与所述第一直流电容器的阳极相连；所述第二可控开关器件的发射极与所述第一直流电容器的阴极相连；所述第一可控开关器件、第二可控开关器件的栅极均与控制电路相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑，其特征在于：所述的三个相单元中：

所述上桥臂中的半桥子模块的数量与所述下桥臂中的半桥子模块的数量相同。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有故障穿越能力的储能型变流器拓扑，其特征在于：所述的三个相单元中：所述上桥臂中的类全桥储能子模块的数量与所述下桥臂中的类全桥储能子模块的数量相同。