[发明专利]一种高压交直流电能变换装置及其控制方法

摘要

本发明涉及一种高压交直流电能变换装置，由三相结构组成，单相结构由上下两个桥臂变换单元连接组成，桥臂变换单元由两组器件级联结构和子模块级联结构组成，本发明提供的技术方案通过器件串联结构对级联子模块进行投切操作，实现了交直流的电能变换，部分提出的拓扑通过使用全桥子模块结构还可实现直流故障的自清除，满足架空线的应用需求。

主权项

1.一种高压交直流电能变换装置，其特征在于，所述交直流电能变换装置由三相结构组成，每相均为单相结构，所述的单相结构由上下两个桥臂变换单元连接组成；所述桥臂变换单元由两组器件级联结构和子模块级联结构组成，包括以下三种组成方式：1)所述两组器件级联结构与子模块级联结构呈星形连接，所述两组器件级联结构串联；其中一组器件级联结构的一端连接至交流端子，另一组器件级联结构的一端作为上桥臂变换单元结构时连接至直流正极端子，作为下桥臂变换单元结构时连接至直流负极端子；所述子模块级联结构的一端连接至两组器件级联结构之间的公共点，另一端连接至接地点；2)所述两组器件级联结构与子模块级联结构呈星形连接，其中一组器件级联结构的一端连接至交流端子，另一端与子模块级联结构的一端连接；另一组器件级联结构的一端连接至接地点，另一端与子模块级联结构的一端连接；所述子模块级联结构的另一端连接至直流正极端子或直流负极端子；3)所述两组器件级联结构与子模块级联结构呈星形连接，其中一组器件级联结构的一端连接至直流正极端子或直流负极端子，另一端与子模块级联结构的一端连接；所述子模块级联结构的另一端连接至交流端子；另一组器件级联结构的一端连接至接地点，另一端连接至器件级联结构与子模块级联结构之间的公共点；所述器件级联结构由电力电子器件串联组成，所述电力电子器件由全控型器件及其反并联二极管组成，所述全控型器件由绝缘栅双极型晶体管IGBT、门极可关断晶闸管GTO、集成门极换流晶闸管IGCT以及电子注入增强栅晶体管IEGT中的至少一种组成；所述子模块级联结构由半桥子模块或全桥子模块级联组成，所述子模块级联结构的桥臂上串联有电抗器。