一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路及构建方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115765500A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211413984.7H02M7/06(2006.01)(22)申请日2022.11.11H02M7/10(2006.01)H02M1/12(2006.01)(71)申请人贵州电网有限责任公司地址550002贵州省贵阳市南明区滨河路17号(72)发明人杨旗曾华荣许逵文屹殷蔚翎马覃峰金贵红陈沛龙黄晓旭刘溪(74)专利代理机构南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32272专利代理师周局(51)Int.Cl.H02M7/162(2006.01)H02M7/155(2006.01)H02M7/19(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路及构建方法(57)摘要本发明公开了一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路包括，主电路，采用自关断器件集成门极换流晶闸管直接串联结构，由六个桥臂阀组模块及LCL滤波器组成；所述桥臂阀组模块由N个二极管和集成门极换流晶闸管单元串联组成，二极管和集成门极换流晶闸管交替连接，二极管与IGCT串联单元两侧并联有静态均压电阻和动态RC均压电路。于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法包括，根据等效电阻设定器件的截止电阻与静态均压电阻的大小；选择合适的LC滤波器和功率器件；进行电路的换流。本发明可以解决传统的晶闸管阀组不能自关断，需要电网换相自然关断，产生大量谐波，需要额外的谐波补偿装置，占用额外的场地及增加额外成本的问题。CN115765500ACN115765500A权利要求书1/1页1.一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路，其特征在于：包括，主电路，采用自关断器件集成门极换流晶闸管直接串联结构，由六个桥臂阀组模块及LCL滤波器组成；所述桥臂阀组模块由N个二极管和集成门极换流晶闸管单元串联组成，二极管和集成门极换流晶闸管交替连接。2.如权利要求1所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路，其特征在于：所述二极管与IGCT串联单元两侧并联有静态均压电阻和动态RC均压电路。3.一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：包括，根据等效电阻设定器件的截止电阻与静态均压电阻的大小；选择合适的LC滤波器和功率器件；进行电路的换流。4.如权利要求3所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：当器件关断时，器件的截止电阻Roff与静态均压电阻Rs并联，等效电阻的计算公式为：其中，Roff为截止电阻，Rs为静态均压电阻。5.如权利要求3所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：当Rs远小于Roff时，阻断态下单元的等效电阻由Rs决定，静态均压电阻值为截止电阻值的0.1倍，以保证Roff不均匀引起的静态压差在10％以内，公式表示为：其中，Uoff为关断时承受电压值，Ileak为器件漏电流。6.如权利要求1所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：每个所述桥臂阀组模块均用8只集成门极换流晶闸管串联构成，其中一个为冗余，当某一个集成门极换流晶闸管器件失效时，仍然可以正常运行。7.如权利要求1所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：电路的换流过程包括，通过触发信号控制阀组S6关断、S2导通，当C相电压小于B相电压时，则可以视作电流在控制阀组S6和S2都导通时自然换流，电流从B相自然换到电势更低的C相，此时阀组S6为零电流开关关断，关断之后阀组S2承受反压；当C相电压大于B相电压时，则可以视作电流在阀组S6和S2都导通时强制换流，电流从B相强制换到电势更高的C相，此时阀组S6为强制关断，直流电流完全依靠集成门极换流晶闸管器件的关断电流能力关断，关断之后阀组S2承受正压。8.如权利要求1所述的基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路的构建方法，其特征在于：在电路进行换流前，交流侧电流由A相经过直流端流入B相，环流后电流由A相流入C相，在此过程中针对阀组S6的承压和换流进行分析。2CN115765500A说明书1/5页一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路及构建方法技术领域[0001]本发明涉及电力电子变流器技术领域，尤其涉及一种基于非对称型IGCT的电流源型变流器电路及构建方法。背景技术[0002]随着器件直接串联的电流源型变流器逐渐成熟，电流源型变流器在直流配电、直流建筑、新能源，直流融冰等领域开始大规模应用。对于电流源型变流器，传统的晶闸管阀组不能自关断，需要电网换相自然关断，产生大量谐波，需要额外的谐波补偿装置，占用额外的场地及增加额外成本。发明内容[00