[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

说明书

本发明公开了一种柔性直流输电换流器，包括三相上桥臂模组、三相中桥臂模组及三相下桥臂模组；三相上桥臂模组的正极直流端作为柔性直流输电换流器的第一直流端；三相上桥臂模组的三相交流线端与三相中桥臂模组的第一三相交流线端连接，三相中桥臂模组的第二三相交流线端地三相下桥臂模组的三相交流线端连接；三相下桥臂模组的负极直流端作为柔性直流输电换流器的第二直流端；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地连接，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地连接。本发明能节省功率模块及桥臂电抗器的数量，成本低。本发明同时提出了一种双极柔性直流输电系统。

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，具体涉及一种柔性直流输电换流器及双极柔性直流输电系统。

背景技术

柔性直流输电采用全控性功率器件的电压源换流器，不依赖交流电网换相，是多直流馈入受端电网稳定性的重大技术发展方向。近年来，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术得到快速发展，新投运的柔性直流工程基本都采用模块化多电平换流器技术。

目前，为了解决柔性直流输电工程中对称单极结构存在的一极发生故障时，另一极无法运行或电压加倍的缺点，双极结构的柔性直流输电系统应运而生。目前的双极结构的柔性直流输电系统主要采用单阀组接线或高低阀接线两种形式，其中，高低阀组结构的柔性直流输电系统中的柔性直流输电换流器是由两个三相六桥臂结构的换流阀组串联组成，请参阅图1中的现有技术中高低阀组结构的柔性直流输电系统中的柔性直流输电换流器的结构示意图，高低阀组结构的柔性直流输电系统中的柔性直流输电换流器可靠性高，但存在电气一次设备数量较多的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种柔性直流输电换流器及双极柔性直流输电系统，能节省功率模块及桥臂电抗器的数量，成本低。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种柔性直流输电换流器，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。

在一种可选的实施方式中，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。