[发明专利]一种柔性直流输电换流器及双极柔性直流输电系统

权利要求书

1.一种柔性直流输电换流器，其特征在于，包括三相上桥臂模组、三相中桥臂模组以及三相下桥臂模组；所述三相上桥臂模组的正极直流端作为所述柔性直流输电换流器的第一直流端；所述三相上桥臂模组的三相交流线端一一对应地与所述三相中桥臂模组的第一三相交流线端连接，所述三相中桥臂模组的第二三相交流线端一一对应地所述三相下桥臂模组的三相交流线端连接；所述三相下桥臂模组的负极直流端作为所述柔性直流输电换流器的第二直流端；

所述三相中桥臂模组的第一三相交流线端用于与第一变压器的副边三相出线端一一对应地连接，所述三相中桥臂模组的第二三相交流线端用于与第二变压器的副边三相出线端一一对应地连接。

2.如权利要求1所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，所述三相中桥臂模块包括三相结构相同的中桥臂子模组；每相所述中桥臂子模组包括第一全桥功率单元和第一桥臂电抗器；所述第一全桥功率单元的正极端与所述三相中桥臂的第一三相交流线端连接，所述第一全桥功率单元的负极端通过所述第一桥臂电抗器与所述三相中桥臂模组的第二三相交流线端连接；

所述三相上桥臂模组包括三相结构相同的上桥臂子模组；每相所述上桥臂子模组包括第一半桥功率单元、第二全桥功率单元以及第二桥臂电抗器；所述第一半桥功率单元的正极端通过所述第二桥臂电抗器与所述三相上桥臂模组的正极直流端连接，所述第一半桥功率单元的负极端与所述第二全桥功率单元的正极端连接，所述第二全桥功率单元的负极端与所述三相上桥臂模组的三相交流线端连接；

所述三相下桥臂模组包括三相结构相同的下桥臂子模组；每相所述下桥臂子模组包括第二半桥功率单元、第三全桥功率单元以及第三桥臂电抗器；所述第二半桥功率单元的正极端与所述三相下桥臂模组的三相交流线端连接，所述第二半桥功率单元的负极端与所述第三全桥功率单元的正极端连接，所述第三全桥功率单元的负极端通过所述第三桥臂电抗器与所述三相下桥臂模组的负极直流端连接。

3.如权利要求2所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，所述第一全桥功率单元包括N个依次串联的全桥功率子单元；所述第一半桥功率单元包括i个依次串联的半桥功率子单元；所述第二全桥功率单元包括j个依次串联的全桥功率子单元；所述第二半桥功率单元包括k个依次串联的半桥功率子单元；所述第三全桥功率单元包括h个依次串联的全桥功率子单元；

其中，N、i、j、k和h均为正整数。

4.如权利要求3所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，i+j＝N且i/N≤50％。

5.如权利要求3所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，k+h＝N且k/N≤50％。

6.如权利要求3所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，i+j＝k+h＝N且i/N＝k/N≤50％。

7.如权利要求3所述的柔性直流输电换流器，其特征在于，所述全桥功率子单元包括第一电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；其中，所述第一开关管的集电极、所述第二开关管的集电极、所述第三开关管的集电极、所述第四开关管的集电极分别于所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极、所述四二极管的阴极连接；所述第一开关管的发射极、所述第二开关管的发射极、所述第三开关管的发射极、所述第四开关管的发射极分别于所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阳极、所述四二极管的阳极连接；所述第一开关管的集电极同时与所述第一电容的第一端及所述第四开关管的集电极连接，所述第二开关管的发射极同时与所述第二电容的第二端及所述第三开关管的发射极连接；所述第一开关管的发射极同时与所述第二开关管的集电极及所述全桥功率子单元的正极端连接；所述第四开关管的发射极同时与所述第三开关管的集电极及所述全桥功率子单元的负极端连接。