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基于等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯(lián)mmc自均壓拓?fù)涞闹谱鞣椒╛2

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子模塊的連接關(guān)系相對(duì)應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是半橋子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是單箝位子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖3是基于等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯(lián)MMC自均壓拓?fù)洹?br>【具體實(shí)施方式】
[0013] 為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的性能與工作原理,以下結(jié)合附圖對(duì)對(duì)發(fā)明的構(gòu)成方式與工 作原理進(jìn)行具體說(shuō)明。但基于該原理的半橋/單箝位混聯(lián)MMC自均壓拓?fù)洳幌抻趫D3。
[0014] 參考圖3,基于等式約束的輔助電容集中式半橋/單箝位混聯(lián)MMC自均壓拓?fù)?,包?由A、B、C三相構(gòu)成的半橋/單箝位混聯(lián)MMC模型,A、B、C三相每個(gè)橋臂分別由K個(gè)半橋子模塊、 N-K個(gè)單箝位子模塊及1個(gè)橋臂電抗器串聯(lián)而成;包括由6N個(gè)輔助開(kāi)關(guān)(6K個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān),6N-6K個(gè)IGBT模塊),6N+5個(gè)鉗位二極管,2個(gè)輔助電容,2個(gè)輔助IGBT模塊組成的自均壓輔助回 路。
[0015] 半橋/單箝位混聯(lián)MMC模型中,A相上下橋臂,單箝位子模塊中,二極管連接子模塊 電容的正極,IGBT模塊連接子模塊電容的負(fù)極。A相上橋臂的第1個(gè)子模塊,其子模塊電容 c-au-j負(fù)極向下與A相上橋臂的第2個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn) 向上與直流母線正極相連接;A相上橋臂的第i個(gè)子模塊,其中i的取值為2~K-I,其子模塊 電容C-au-_i負(fù)極向下與A相上橋臂的第i+Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模 塊中點(diǎn)向上與A相上橋臂的第i -1個(gè)子模塊電容負(fù)極相連接;A相上橋臂的第K個(gè)半橋 子模塊,其子模塊電容C-au-j(負(fù)極向下與A相上橋臂的第K+1個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接, 其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相上橋臂的第K-I個(gè)子模塊電容Cm 1負(fù)極相連接;A相上 橋臂的第j個(gè)子模塊,其中j的取值為K+2~N-I,其子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)向下與A 相上橋臂第j+Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與第A相上橋臂 第j-Ι個(gè)子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)相連接;A相上橋臂第N個(gè)子模塊,其子模塊二極管 與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)向下經(jīng)兩個(gè)橋臂電抗器Lo與A相下橋臂的第1個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相 連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相上橋臂的第N-I個(gè)子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn) 相連接;A相下橋臂的第i個(gè)子模塊,其中i的取值為2~K-1,其子模塊電容C- ai-_i負(fù)極向下與 A相下橋臂第i+Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相下橋臂第i-Ι個(gè) 子模塊電容C_ai-_i-i負(fù)極相連接;A相下橋臂的第K個(gè)子模塊,其子模塊電容C- ai j(負(fù)極向下與 第A相下橋臂第K+1個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相下橋 臂第K-I個(gè)子模塊電容C- ai-_K-i負(fù)極相連接;A相下橋臂第j個(gè)子模塊,其中j的取值為K+2~ N-I,其子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)向下與A相下橋臂第j+Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相 連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相下橋臂第j-Ι個(gè)子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)相 連接;A相下橋臂第N個(gè)子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)向下與直流母線負(fù)極相連接,其子 模塊IGBT模塊中點(diǎn)向上與A相下橋臂的第N-I個(gè)子模塊二極管與IGBT模塊聯(lián)結(jié)點(diǎn)相連接。B 相上下橋臂,單箝位子模塊中,IGBT模塊連接子模塊電容正極,二極管連接子模塊電容負(fù) 極,上橋臂的第1個(gè)子模塊,其子模塊電容C-bu-j正極向上與直流母線正極相連接,其子模塊 IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相上橋臂的第2個(gè)子模塊電容C-bu-_2正極相連接;B相上橋臂的第i個(gè) 子模塊,其中i的取值為2~K-I,其子模塊電容C_b u-_i正極向上與B相上橋臂的第i-Ι個(gè)子模 塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相上橋臂的第i +1個(gè)子模塊電容 C-bu-_1+1正極相連接;B相上橋臂的第K個(gè)子模塊,其子模塊電容C-bu-j(正極向上與B相上橋臂 的第K-I個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相上橋臂第K+1個(gè) 子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)相連接;B相上橋臂的第j個(gè)子模塊,其中j的取值為K+2~ N-I,其子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)向上與B相上橋臂第j-Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相 連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相上橋臂第j+Ι個(gè)子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)相 連接;B相上橋臂第N個(gè)子模塊,其子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)向上與B相上橋臂第N-I 個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下經(jīng)兩個(gè)橋臂電抗器Lo與B相下 橋臂的第1個(gè)子模塊電容C-bi-_i正極相連接;B相下橋臂的第i個(gè)子模塊,其中i的取值為2~ K-I,其子模塊電容C-bi_i正極向上與B相下橋臂的第i-Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子 模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相下橋臂的第i+Ι個(gè)子模塊電容C- bl-_1+1正極相連接;B相下橋臂 的第K個(gè)子模塊,其子模塊電容C-bij(正極向上與B相下橋臂第K-I個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相 連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B相下橋臂第K+1個(gè)子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)相 連接;B相下橋臂第j個(gè)子模塊,其中j的取值為K+2~N-I,其子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié) 點(diǎn)向上與B相下橋臂第j-Ι個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與B 相下橋臂第j+1個(gè)子模塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)相連接;B相下橋臂第N個(gè)子模塊,其子模 塊IGBT模塊與二極管聯(lián)結(jié)點(diǎn)向上與B相下橋臂第N-I個(gè)子模塊IGBT模塊中點(diǎn)相連接,其子模 塊IGBT模塊中點(diǎn)向下與直流母線負(fù)極相連接。C相上下橋臂子模塊的連接方式與A相一致。
[0016]自均壓輔助回路中,輔助電容C1正極連接輔助IGBT模塊T1,負(fù)極連接鉗位二極管并 入直流母線正極;輔助電容&負(fù)極連接輔助IGBT模塊T2,正極連接鉗位二極管并入直流母線 負(fù)極。鉗位二極管,通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K au_12連接A相上橋臂中第1個(gè)子模塊電容C-au-」與輔助電容 Ci正極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kau_i2、Kau_(i+i)2連接A相上橋臂中第i個(gè)子模塊電容C- au-_i與第i+Ι個(gè)子 模塊電容C-au-_i+1的正極,其中i的取值為1~K-I;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K au_K2、Tau_K+1連接A相上橋臂 中第K個(gè)子模塊電容C- au-J(與第K+1個(gè)子模塊電容C-au_K+l正極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tau」、T au」+ l連 接A相上橋臂中第j個(gè)子模塊電容C-au-」與第j+1個(gè)子模塊電容C-au-」 +1的正極,其中j的取值 為K+1~N-I;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tau_N、Kai_i2連接A相上橋臂中第N個(gè)子模塊電容C_ au_N與A相下橋 臂第1個(gè)子模塊電容C-al-_l正極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kal_i2、Kalji+υ 2連接A相下橋臂中第i個(gè)子模塊 電容C-al-_i與第i + Ι個(gè)子模塊電容c-ai-_i+1的正極,其中i的取值為1~K-1;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān) 1( £11」(2、1'£11」(+1連接4相下橋臂中第1(個(gè)子模塊電容0£11-_1(與第1(+1個(gè)子模塊電容0 £11-」(+1正極; 通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tai」、Tai_j+i連接A相下橋臂中第j個(gè)子模塊電容C- ai_j與第j + Ι個(gè)子模塊電容 C-ai-」+1的正極,其中j的取值為K+1~N-I;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tai_ N連接A相下橋臂中第N個(gè)子模塊 電容C-al_N與輔助電容C2正極。鉗位二極管,通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kbu_12連接B相上橋臂中第1個(gè)子模 塊電容c- bu-j與輔助電容C1負(fù)極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kbu_i2、K bu_a+m連接B相上橋臂中第i個(gè)子模 塊電容C-bu-_i與第i + Ι個(gè)子模塊電容C-bu-_i+1負(fù)極,其中i的取值為1~K-1;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān) Kbu _K2、Tbu _κ+1連接B相上橋臂中第K個(gè)子模塊電容C-bu-_K與第K+1個(gè)子模塊電容C- bu-_K+1負(fù)極; 通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)1^」、1^」+1連接8相上橋臂中第」個(gè)子模塊電容(>^-」與第」+1個(gè)子模塊電容 0^-」 +1負(fù)極,其中撤取值為1(+1~^1;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)1'_、1^1_12連接財(cái)目上橋臂中第~個(gè)子 模塊電容C-bu-_N與B相下橋臂中第1個(gè)子模塊電容C_bl_l負(fù)極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kbl_i2、Kbl_(i+1) 2連 接B相下橋臂中第i個(gè)子模塊電容C-bi-_i與第i+Ι個(gè)子模塊電容C-bi-_i+i負(fù)極,其中i的取值為 1~K-I;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kbij(2、Tbi_K+i連接B相下橋臂中第K個(gè)子模塊電容Obij(與第K+1個(gè)子模 塊電容C_bi-_K+i負(fù)極;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tbi」、Tbi」+i連接B相下橋臂中第j個(gè)子模塊電容C_bi-」與 第j+Ι個(gè)子模塊電容C_bi」 +1負(fù)極,其中j的取值為K+1~N-1;通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Tbi_N連接B相下橋 臂中第N個(gè)子模塊電容C-bi-_N與輔助電容C 2負(fù)極。C相鉗位二極管的連接關(guān)系與A相一致。 [0017] 正常情況下,自均壓輔助回路中6N個(gè)輔助開(kāi)關(guān)Kau_i2、Kal_i2、Kbu_i2、Kbl_i2、Kcu_i2、 Kci_i2、Tau」、Tai」、Tbu」、Tbi」、T cu」、Tel」常閉,其中i的取值為1~K,j的取值為K+1~N,A相上 橋臂第一個(gè)子模塊電容C
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