雙負(fù)載三相九開(kāi)關(guān)組mmc逆變器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供雙負(fù)載三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器。所述逆變器包括直流電源、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第一三相負(fù)載和第二三相負(fù)載。所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均由上開(kāi)關(guān)組、中開(kāi)關(guān)組、下開(kāi)關(guān)組和耦合電感串聯(lián)而成。第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端連接。該逆變器采用載波移相PWM控制，具有兩路線(xiàn)電壓為2N+1電平的三相交流輸出，功率開(kāi)關(guān)單元中每個(gè)開(kāi)關(guān)管承受的電壓應(yīng)力僅為直流電源電壓的1/N，適合于高壓、大功率、三相交流雙負(fù)載的場(chǎng)合。所述逆變器中每對(duì)耦合電感均可由兩個(gè)獨(dú)立電感替代。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙負(fù)載三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及模塊組合多電平(MMC)變換器領(lǐng)域，具體涉及一種雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前功率變換器正向小型化、高可靠性和低損耗方向發(fā)展，在這種趨勢(shì)下出現(xiàn)兩種改進(jìn)變換器的方向:減少無(wú)源器件或者改進(jìn)變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以減少有源器件作為減少有源器件方向的新進(jìn)展。三相九開(kāi)關(guān)變換器相對(duì)于傳統(tǒng)的十二開(kāi)關(guān)變換器減少了三個(gè)開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，在考慮成本與體積的應(yīng)用中占有一定的優(yōu)勢(shì)。然而，九開(kāi)關(guān)變換器的兩路單相輸出均為兩電平，輸出交流波形比較差。此外，九個(gè)開(kāi)關(guān)中每個(gè)開(kāi)關(guān)承受的電壓應(yīng)力為直流母線(xiàn)電壓的一半，且存在開(kāi)關(guān)管的均壓?jiǎn)栴}，這極大的限制了三相九開(kāi)關(guān)變換器在高壓和大功率場(chǎng)合的應(yīng)用。
[0003]近年來(lái)，多電平變換技術(shù)得到不斷推廣，并已成功應(yīng)用在諸如高壓直流輸電、電力傳動(dòng)、有源濾波、靜止同步補(bǔ)償?shù)裙I(yè)領(lǐng)域，目前常見(jiàn)的電壓型多電平變換器拓?fù)浯笾驴煞譃橄湮恍秃蛦卧?jí)聯(lián)型兩大類(lèi)。模塊組合多電平變換器(Modular Multilevel Converter,MMC)作為一種新型的多電平拓?fù)?，除了具有傳統(tǒng)多電平變換器的優(yōu)點(diǎn)，模塊組合多電平變換器采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)擴(kuò)容和冗余工作；具有不平衡運(yùn)行能力、故障穿越和恢復(fù)能力，系統(tǒng)可靠性高；由于具有公共直流母線(xiàn)，模塊組合多電平變換器尤其適用于高壓直流輸電系統(tǒng)應(yīng)用。然而，當(dāng)兩條不同頻率的交流線(xiàn)路的相連時(shí)，需要2個(gè)MMC變換器，這極大的增加了工程成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下。
[0006]雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器包括直流電源、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第一三相負(fù)載和第二三相負(fù)載；所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均由上開(kāi)關(guān)組、中開(kāi)關(guān)組、下開(kāi)關(guān)組和耦合電感串聯(lián)而成；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)，第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成，第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)而成；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端連接。第一橋臂的耦合電感、第二橋臂的耦合電感和第三橋臂的耦合電感的原、副邊均由第一電感和第二電感兩個(gè)獨(dú)立電感替代。
[0007]所述雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器中，直流電源的正極與第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組的上端、第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組的上端和第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組的上端連接；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組的下端與第一橋臂的耦合電感的原邊的同名端連接，第一橋臂的耦合電感的原邊的非同名端與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端連接，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端與第一橋臂的耦合電感副邊的同名端連接，第一橋臂的耦合電感副邊的非同名端與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組的上端連接；第二橋臂的結(jié)構(gòu)和第三橋臂的結(jié)構(gòu)與第一橋臂的結(jié)構(gòu)完全一致；直流電源的負(fù)極與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組的下端、第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組的下端、第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組的下端和地端連接；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的上端連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的下端連接。
[0008]上述雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器中，功率開(kāi)關(guān)單元由第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第一二極管、第二二極管和電容構(gòu)成；其中，電容的正極與第一開(kāi)關(guān)管的集電極、第一二極管的陰極連接，第一開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第一二極管的陽(yáng)極、第二開(kāi)關(guān)管的集電極、第二二極管的陰極連接，第二開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與第二二極管的陽(yáng)極、電容的負(fù)極連接；第二開(kāi)關(guān)管的集電極作為第一輸出端，第二開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極作為第二輸出端。
[0009]每個(gè)開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第二輸出端與第i+Ι個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第一輸出端連接，其中i的取值為I?N-1。
[0010]上述雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的控制方法中，采用載波移相PWM控制每個(gè)開(kāi)關(guān)組的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與關(guān)斷；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元、第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元、第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元、第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元、第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元和第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元采用相同三角波作為第i個(gè)載波Ci，其中i的取值為I?N ;N個(gè)載波依次滯后相角360° /N ;第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組采用第一正弦波Rau疊加第一直流偏置Rdtja作為第一橋臂的第一調(diào)制波Rau+RdM，第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組采用第二正弦波Rbu疊加第二直流偏置Rdtjb作為第一橋臂的第二調(diào)制波Rbu+Rd()b，第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組采用第三正弦波Rav疊加第一直流偏置Rdra作為第二橋臂的第一調(diào)制波Rav+RdM，第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組采用第四正弦波Rbv疊加第二直流偏置Rdtjb作為第二橋臂的第二調(diào)制波Rbv+Rd()b，第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組采用第五正弦波Raw疊加第一直流偏置Rdtja作為第三橋臂的第一調(diào)制波Raw+RdM，第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組采用第六正弦波Rbw疊加第二直流偏置Rdtjb作為第三橋臂的第二調(diào)制波Rbw+Rdob ο
[0011]上述控制方法中，第一橋臂的第一調(diào)制波Rau+RdM與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第一比較器得到第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)谝粯虮鄣牡谝徽{(diào)制波Rau+RdM大于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第一比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)谝粯虮鄣牡谝徽{(diào)制波Rau+RdM小于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第一比較器輸出低電平，其中i的取值為I?N ;第一橋臂的第二調(diào)制波Rbu+Rd()b與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第二比較器得到第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)谝粯虮鄣牡诙{(diào)制波Rbu+Rd()b小于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第二比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)谝粯虮鄣牡诙{(diào)制波Rbu+Rd()b大于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第二比較器輸出低電平；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平和第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平通過(guò)第一異或門(mén)，得到第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平；第二橋臂的第一調(diào)制波Rav+RdM與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第三比較器得到第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)诙虮鄣牡谝徽{(diào)制波Rav+RdM大于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第三比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)诙虮鄣牡谝徽{(diào)制波Rav+Rdoa小于第i個(gè)載波Ci時(shí)，第三比較器輸出低電平；第二橋臂的第二調(diào)制波Rbv+Rd()b與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第四個(gè)比較器得到第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)诙虮鄣牡诙{(diào)制波Rbv+Rd()b小于第i個(gè)載波Ci,第四個(gè)比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)诙虮鄣牡诙{(diào)制波Rbv+Rd()b大于第i個(gè)載波Ci,第四個(gè)比較器輸出低電平；第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平和第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平通過(guò)第二異或門(mén)，得到第二個(gè)橋臂的中開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平；第三橋臂的第一調(diào)制波Raw+RdM與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第五比較器得到第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)谌龢虮鄣牡谝徽{(diào)制波Raw+RdM大于第i個(gè)載波Ci,第五比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)谌龢虮鄣牡谝徽{(diào)制波Raw+RdM小于第i個(gè)載波Ci,第五比較器輸出低電平；第三橋臂的第二調(diào)制波Rbw+Rd()b與第i個(gè)載波Ci通過(guò)第六比較器得到第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平，當(dāng)?shù)谌龢虮鄣牡诙{(diào)制波1+R-小于第i個(gè)載波Ci,第六比較器輸出高電平，當(dāng)?shù)谌龢虮鄣牡诙{(diào)制波Rbw+Rd()b大于第i個(gè)載波Ci,第六比較器輸出低電平；第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平和第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平通過(guò)第三異或門(mén)，得到第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元中第二開(kāi)關(guān)管門(mén)極的控制電平。
[0012]雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的工作模式包括同頻模式和異頻模式，CF模式中，第一路輸出和第二路輸出的頻率相同，幅值不相同；DF模式中，第一路輸出和第二路輸出的頻率和幅值均不相同。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)勢(shì)為:具有兩路線(xiàn)電壓為2N+1電平的三相交流輸出，輸出電流波形質(zhì)量很高，功率開(kāi)關(guān)單元中每個(gè)開(kāi)關(guān)管承受的電壓應(yīng)力僅為直流母線(xiàn)電壓的1/N，同時(shí)能保證變換器工作過(guò)程中所有開(kāi)關(guān)管承受的電壓相等，很好的解決了開(kāi)關(guān)管的均壓?jiǎn)栴}。與現(xiàn)有的三相九開(kāi)關(guān)變換器相比較，本實(shí)用新型所提供的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的兩路輸出線(xiàn)電壓均為2N+1電平交流輸出，輸出交流波形的質(zhì)量有了極大的提高。此外，每個(gè)開(kāi)關(guān)管的承受的電壓應(yīng)力僅為直流母線(xiàn)電壓的1/N，且本實(shí)用新型所提供的控制方法使變換器工作過(guò)程中所有開(kāi)關(guān)管承受的電壓相等，很好的解決了開(kāi)關(guān)管的均壓?jiǎn)栴}，這將非常有利于雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器在高壓和大功率場(chǎng)合的應(yīng)用。與現(xiàn)有的MMC變換器相比較，本實(shí)用新型所提供的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器具有兩路交流輸出，可直接用于兩條不同頻率的交流線(xiàn)路的相連，極大的降低了工程成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是圖1所示的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的功率開(kāi)關(guān)單元的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3是圖1所示的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的載波移相PWM控制結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4a、4b是圖1所示的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器分別工作于CF模式和DF模式下的調(diào)制波；
[0018]圖5al、圖5a2、5bl、圖5b2是雙負(fù)載三相五電平九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器工作于CF模式和DF模式下的仿真波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容和特點(diǎn)，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施進(jìn)行說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施不限于此。
[0020]參考圖1，本實(shí)用新型的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，包括直流電源Ud。、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第一三相負(fù)載和第二三相負(fù)載；所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均由上開(kāi)關(guān)組(Hu、Hv、Hw)、中開(kāi)關(guān)組(Mu、Mv、Mw)、下開(kāi)關(guān)組(Lu、Lv、Lw)和耦合電感(Lhu=Lu^ Lhv: Llv, Lhw: Llw)串聯(lián)而成；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hu由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMhu1、SMhu2,…、SMhun)串聯(lián)而成，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMmu1、SMmu2,…、SMmun)串聯(lián)而成，第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lu由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMu^SMui2' SMlun)串聯(lián)，第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hv由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMHv1、SMHv2、…、SMhvn)串聯(lián)而成，第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mv由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMMv1、SMmv2,…、SMmvn)串聯(lián)而成，第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lv由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMm、SMlv2,…、SMlvn)串聯(lián)而成，第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hw由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMHw1、SMhw2,…、SMm)串聯(lián)而成，第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mw由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMmw1、SMmw2、…、SMmwn)串聯(lián)而成，第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lw由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMm、SMlw2>…、SMlwn)串聯(lián)而成；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的上端O、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mv的上端ο和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mw的上端ο連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的下端P、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mv的下端P和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mw的下端P連接。
[0021 ] 直流電源Udc的正極與第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hu的上端ο、第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hv的上端ο和第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hw的上端ο連接；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組Hu的下端P與第一橋臂的耦合電感(Lhu = Lui)的原邊Lhu的同名端Wu連接，第一橋臂的耦合電感(Lhu = Lui)的原邊Lhu的非同名端au與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的上端ο連接，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的下端P與第一橋臂的稱(chēng)合電感(LHu:Luj)副邊Luj的同名端bu連接,第一橋臂的稱(chēng)合電感(LHu:Luj)副邊Lui的非同名端Zu與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lu的上端ο連接；第二橋臂的結(jié)構(gòu)和第三橋臂的結(jié)構(gòu)與第一橋臂的結(jié)構(gòu)完全一致；直流電源Udc的負(fù)極與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lu的下端P、第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lv的下端P、第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組Lw的下端P和地端η連接；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的上端O、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mv的上端ο和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mw的上端ο連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mu的下端P、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mv的下端P和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組Mw的下端P連接。
[0022]圖2示出圖1所示雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器的功率開(kāi)關(guān)單元的電路結(jié)構(gòu)。功率開(kāi)關(guān)單元由第一開(kāi)關(guān)管S1、第二開(kāi)關(guān)管S2、第一二極管D1、第二二極管D2和電容Csm構(gòu)成；其中，電容Csm的正極與第一開(kāi)關(guān)管S1的集電極、第一二極管D1的陰極連接，第一開(kāi)關(guān)管S1的發(fā)射極與第一二極管D1的陽(yáng)極、第二開(kāi)關(guān)管S2的集電極、第二二極管D2的陰極連接，第二開(kāi)關(guān)管S2的發(fā)射極與第二二極管D2的陽(yáng)極、電容Csm的負(fù)極連接；第二開(kāi)關(guān)管S2的集電極作為第一輸出端，第二開(kāi)關(guān)管S2的發(fā)射極作為第二輸出端。
[0023]如圖1所示，每個(gè)開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第二輸出端與第i+Ι個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第一輸出端連接，其中i的取值為I~N-1。
[0024]如圖1所示，
[0025]第一三相負(fù)載、第二三相負(fù)載的線(xiàn)電壓分別為:
【權(quán)利要求】
1.雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，其特征在于:包括直流電源(Ud。)、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第一三相負(fù)載和第二三相負(fù)載；所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均由上開(kāi)關(guān)組(4、氏、4)、中開(kāi)關(guān)組^44)、下開(kāi)關(guān)組(1^、1^人)和耦合電感(1^:1^、1^:1^、LHw:Llw)串聯(lián)而成；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hu)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMhu1、SMhu2、…、SMm)串聯(lián)而成，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMMu1、SMMu2、…、SMsm)串聯(lián)而成，第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組(Lu)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SM^^SMm、…、SMm)串聯(lián)，第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hv)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMHv1、SMHv2、…、SMhvn)串聯(lián)而成，第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mv)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMMv1、SMMv2、…、SMmvn)串聯(lián)而成，第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組(Lv)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMw、SMw、-,SMlvn)串聯(lián)而成，第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hw)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMhw1、SMhw2、…、SMm)串聯(lián)而成，第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mw)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMmw1、SMmw2,…、SMmwn)串聯(lián)而成，第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組(1^)由N個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元(SMM、SMta2、…、SMlwn)串聯(lián)而成；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的上端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mv)的上端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mw)的上端連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的下端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mv)的下端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mw)的下端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，其特征在于:第一橋臂的耦合電感(LHu: Lta)、第二橋臂的耦合電感(Lhv: Llv)和第三橋臂的耦合電感(LHw: Lta)的原邊及副邊均由第一電感(LHu、LHv、Lhw)和第二電感(Uu、Llv, Llw)兩個(gè)獨(dú)立電感替代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，其特征在于:直流電源(Ud。)的正極與第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hu)的上端、第二橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hv)的上端和第三橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hw)的上端連接；第一橋臂的上開(kāi)關(guān)組(Hu)的下端與第一橋臂的耦合電感(“)的原邊(Lhu)的同名端(Wu)連接，第一橋臂的耦合電感(Lhu = Llu)的原邊(Lhu)的非同名端(?)與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的上端連接，第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的下端與第一橋臂的耦合電感(Lhu=Llu)副邊(L lu)的同名端(bu)連接，第一橋臂的耦合電感(Lhu=Llu)副邊(Llu)的非同名端(Zu)與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組(Lu)的上端連接；第二橋臂的結(jié)構(gòu)和第三橋臂的結(jié)構(gòu)與第一橋臂的結(jié)構(gòu)完全一致;直流電源(Ud。)的負(fù)極與第一橋臂的下開(kāi)關(guān)組(Lu)的下端、第二橋臂的下開(kāi)關(guān)組(Lv)的下端、第三橋臂的下開(kāi)關(guān)組(匕)的下端和地端(η)連接；第一三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的上端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mv)的上端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mw)的上端連接，第二三相負(fù)載的三端分別與第一橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mu)的下端、第二橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mv)的下端和第三橋臂的中開(kāi)關(guān)組(Mw)的下端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，其特征在于:功率開(kāi)關(guān)單元由第一開(kāi)關(guān)管(S1X第二開(kāi)關(guān)管(S2)、第一二極管(D1X第二二極管(D2)和電容(Csm)構(gòu)成；其中，電容(Csm)的正極與第一開(kāi)關(guān)管(S1)的集電極、第一二極管(D1)的陰極連接，第一開(kāi)關(guān)管(S1)的發(fā)射極與第一二極管(D1)的陽(yáng)極、第二開(kāi)關(guān)管(S2)的集電極、第二二極管(D2)的陰極連接，第二開(kāi)關(guān)管(S2)的發(fā)射極與第二二極管(D2)的陽(yáng)極、電容(Csm)的負(fù)極連接；第二開(kāi)關(guān)管(S2)的集電極作為第一輸出端，第二開(kāi)關(guān)管(S2)的發(fā)射極作為第二輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸出三相九開(kāi)關(guān)組MMC逆變器，其特征在于:每個(gè)開(kāi)關(guān)組的第i個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第二輸出端與第i+Ι個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元的第一輸出端連接，其中i的取值為1、-1。
【文檔編號(hào)】H02M7/483GK203691278SQ201420056544
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】張波, 付堅(jiān), 丘東元 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)