[发明专利]主动换相单元以及强迫换相的混合式换流器拓扑结构

权利要求书

1.一种主动换相单元，设置在换流器的桥臂电路中，其一端连接换流变压器的输出端，另一端连接直流母线，其特征在于，包括：

主支路，所述主支路上设置有晶闸管阀；

辅助支路，与所述主支路并联设置，所述辅助支路上设置有第一控制阀，所述第一控制阀具备正向电流可控关断功能和正反向电压阻断功能；

第二控制阀，与所述主支路的晶闸管阀连接或与所述辅助支路的第一控制阀连接，所述第二控制阀用于将电流从所述主支路转移至所述辅助支路，所述第二控制阀包括至少一个功率单元，所述功率单元用于正向电流的可控关断以及正反向电压的可控阻断。

2.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第一支路，所述第一支路上设置有第一功率器件和第一二极管，所述第一功率器件与所述第一二极管串联；

第二支路，所述第二支路与所述第一支路并联设置，所述第二支路包括至少一个第一电容，所述至少一个第一电容串联设置；

第三支路，所述第三支路分别与所述第一支路和所述第二支路并联，所述第三支路上设置有第二功率器件和第一电阻，所述第二功率器件与所述第一电阻串联；

所述第一功率器件和所述第二功率器件均为具有可关断功能的电力电子器件。

3.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第四支路，所述第四支路上设置有第一电感元件或变压器；

第五支路，所述第五支路与所述第四支路并联设置；所述第五支路包括放电开关、第二电容器件和第一充电电路，其中，所述放电开关与所述第二电容串联设置，所述充电电路与所述第二电容并联设置。

4.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第六支路，包括至少一个第三功率器件，所述至少一个所述第三功率器件串联设置；

第七支路，所述第七支路与所述第六支路的结构相同，所述第七支路与所述第六支路并联设置；

所述第三功率器件为具有可关断功能的电力电子器件。

5.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第八支路，包括至少一个第一子支路，所述至少一个第一子支路串联设置；

所述第一子支路包括并联设置的第四功率器件以及第三电容或第二电阻；

所述第四功率器件为具有可关断功能的电力电子器件。

6.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第九支路，包括至少一个由第二子支路、第三子支路以及第四电容或第三电阻构成的支路，至少一个所述支路串联设置；

其中，所述第二子支路包括串联设置的第五功率器件和第八功率器件，所述第五功率器件的第一端与所述第八功率器件的第一端连接；

所述第三子支路包括串联设置的第七功率器件和第八功率器件，所述第七功率器件的第二端与所述第八功率器件的第二端连接；

所述第四电容或第三电阻的一端连接在所述第五功率器件和所述第六功率器件之间，另一端连接在所述第七功率器件和所述第八功率器件之间；

所述第五功率器件、所述第六功率器件、所述第七功率器件和所述第八功率器件为具有可关断功能的电力电子器件。

7.根据权利要求1所述的主动换相单元，其特征在于，所述功率单元包括：

第十支路，所述第十支路上设置有第九功率器件；

第十一支路，所述第十一支路与所述第十支路并联设置；所述第十一支路包括第十功率器件、第二电感、第五电容和第二充电电路，其中，所述第十功率器件、所述第二电感以及所述第五电容串联设置，所述第二充电电路与所述第五电容并联设置；

所述第九功率器件和所述第十功率器件为具有可关断功能的电力电子器件。