申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司;国网江苏省电力有限公司

申请日：2021-09-22

公开（公告）日：2022-12-02

公开（公告）号：CN113872459B

主分类号：H02M7/483

分类号：H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/68;H02M7/797

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.12.02#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：一种串联式MMC拓扑结构及控制方法。提供了一种成本低、体量小，且具备大变比的高效率串联式MMC拓扑及控制方法。用于直流到交流的转换，包括A、B、C三相串联连接的桥式电路，所述三相串联连接的桥式电路的两端，分别连接直流侧的正负端口；每一相的所述桥式电路的两端均并联有电容，且三相的所述电容串联连接；所述桥式电路包括四个子模块阀串，记为arm1、arm2、arm3和arm4；和四个桥臂开关组，记为S1、S2、S3和S4；所述arm1和所述S1串联形成桥臂一，arm2和S3串联形成桥臂二，arm3和S2串联形成桥臂三，arm4和S4串联形成桥臂四；本发明提升了MMC功率密度，并同时实现了MMC的成本和体量的降低。

主权项：1.一种串联式MMC拓扑结构的控制方法，用于直流到交流的转换，包括A、B、C三相串联连接的桥式电路，所述三相串联连接的桥式电路的两端，分别连接直流侧的正负端口；每一相的所述桥式电路的输入端均并联有电容，且三相的所述电容串联连接；其特征在于，所述桥式电路包括四个子模块阀串，记为arm1、arm2、arm3和arm4；和四个桥臂开关组，记为S1、S2、S3和S4；所述arm1和所述S1串联形成桥臂一，arm2和S3串联形成桥臂二，arm3和S2串联形成桥臂三，arm4和S4串联形成桥臂四；所述arm1、S1、S3和arm2依次串联形成左桥臂组，arm3、S2、S4和arm4依次串联形成右桥臂组；所述左桥臂组与右桥臂组并联连接；所述左桥臂组中S1和S3之间设抽头一，所述右桥臂组中S2和S4之间设抽头二，所述抽头一连接电感器，而后再连接变压器原边绕组的上端子；所述抽头二连接变压器原边绕组的下端子；所述变压器的副边绕组为交流侧的输出口；即A相的桥式电路的变压器在副边形成交流侧A相端口、B相的桥式电路的变压器在副边形成交流侧B相端口、C相的桥式电路的变压器在副边形成交流侧C相端口，最终实现直流侧正负端口到交流侧三相端口的转换；使得工作时，桥臂开关组工频切换，没有相邻桥臂之间的环流，取消了桥臂滤波电感；三相的所述桥式电路的工作周期分为正半周期和负半周期：正半周期时，S1和S4闭合，S2和S3断开，arm1和arm4接入电路工作，形成1-4桥臂组，1-4桥臂组的电压为Viu=–Vi×sinωt+θ，周期为α+θ+φ≤ωt≤α+θ+φ+π；负半周期时，S2和S3闭合，S1和S4断开，arm2和arm3接入电路工作，形成2-3桥臂组，2-3桥臂组的电压为Vil=–Vi×sinωt+θ，周期为α+θ+φ+π≤ωt≤α+θ+φ+2π；其中，i指代A相、B相、C相中的任一相；Viu为i相的1-4桥臂组的电压；Vil为i相的2-3桥臂组的电压；Vdc为直流侧端口电压；Vi为i相的交流侧电压；ω为角频率；t为时间；θ为交流侧电压与电流的相位差；φ为初相位；α为功率平衡角。

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