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公开(公告)号：CN106849717B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201611146206.0
申请日：2016-12-13
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明提出一种飞跨电容三电平单极电流模块，由第一并联支路、第二并联支路和第二电容C2构成，第一并联支路包括第一全控开关器件T1、第二全控开关器件T2、第一二极管D1、第二二极管D2和第一电容C1，第二并联支路包括全控开关器件单元T3、二极管单元D3，T1发射极与T2的集电极相连，T1集电极与D2的阳极相连，D1阳极与D2的阴极相连，C1阳极与D1的阳极和D2的阴极相连，C1的阴极与T1发射极及T2的集电极相连，T3发射极与D3的阴极连接，第一并联支路的阳极、第二并联支路的阳极与C2的阳极相互连接，第一并联支路的阴极、第二并联支路的阴极与C2的阴极相互连接。本发明具有成本低、结构紧凑的优点。
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公开(公告)号：CN106505899A
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201611005442.0
申请日：2016-11-11
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/487 , H02M7/5387
CPC分类号： H02M7/487 , H02M7/53873
摘要： 本发明提出的中点箝位三电平单极电流模块，属于电力电子技术和电力输配电领域；该模块内部，第一全控开关器件发射极与第二全控开关器件集电极相连于第一点，其集电极与第一二极管单元阳极相连作为第一端口；第三全控开关器件发射极与第四全控开关器件集电极相连于第二点，其发射极与第二二极管单元阴极相连作为第二端口；第一电容阴极与第二电容阳极相连于第三点；第一二极管单元阴极、第三全控开关器件集电极与第一电容的阳极、阴极对应相互连接，第一二极管的阳、阴极分别接入第一、三点，第二二极管的阳、阴极分别接入第三、二点；本发明适于单极电流应用场合，较具有相同电平数目的其他模块所需的开关器件少，具有节约成本和结构紧凑等特点。
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公开(公告)号：CN105450045A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201510932787.X
申请日：2015-12-15
申请人： 清华大学 , 江苏清电电气有限公司
CPC分类号： Y02E60/60 , H02M7/00 , H02J3/36 , H02M7/7575
摘要： 本发明提出一种基于对角桥式子模块的模块化多电平变流器，属于电力电子技术和电力输配电领域。该变流器的结构由三相构成，每相包括上、下两个桥臂，每个桥臂由若干对角桥式子模块及一台桥臂电抗器串联构成。上桥臂正极端为该相直流侧正极端，下桥臂负极端为该相直流侧负极端，上桥臂负极端与下桥臂正极端的连接点为该相交流侧端；3相的直流侧正端连接到一起，形成变流器的直流侧正极；3相的直流侧负端连接到一起，形成变流器的直流侧负极；变流器各相的交流侧端分别与交流侧电网各相线端连接。本发明的多电平变流器可以清除直流短路故障电流，并且能够在直流故障时为交流电网提供无功支撑，且所用全控器件较少，成本较低。
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公开(公告)号：CN106505899B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201611005442.0
申请日：2016-11-11
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/487 , H02M7/5387
摘要： 本发明提出的中点箝位三电平单极电流模块，属于电力电子技术和电力输配电领域；该模块内部，第一全控开关器件发射极与第二全控开关器件集电极相连于第一点，其集电极与第一二极管单元阳极相连作为第一端口；第三全控开关器件发射极与第四全控开关器件集电极相连于第二点，其发射极与第二二极管单元阴极相连作为第二端口；第一电容阴极与第二电容阳极相连于第三点；第一二极管单元阴极、第三全控开关器件集电极与第一电容的阳极、阴极对应相互连接，第一二极管的阳、阴极分别接入第一、三点，第二二极管的阳、阴极分别接入第三、二点；本发明适于单极电流应用场合，较具有相同电平数目的其他模块所需的开关器件少，具有节约成本和结构紧凑等特点。
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公开(公告)号：CN106452104A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610821935.5
申请日：2016-09-13
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提出的单极电流交错连接三电平子模块，属于电力电子技术和电力输配电领域，所述子模块包括第一、第二直流电容器、第一、第二全控电力电子开关器件、全控电力电子开关单元、第一、第二二极管以及二极管单元；根据正向电流方向的不同有正向电流流出的单极电流交错连接三电平子模块和正向电流流入的单极电流交错连接三电平子模块两种结构。本发明的单极电流交错连接三电平子模块在实现模块化多电平变流器直流故障穿越的同时，可以提高子模块输出电平数，增加子模块的功率密度，不仅降低成本，而且节省辅助驱动设备和空间体积。
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公开(公告)号：CN106374768A
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201610873924.1
申请日：2016-09-30
摘要： 本发明涉及一种混合式多电平变流器，包括若干个相单元电路，所述相单元电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第一电抗器、第二电抗器、第一导通开关以及第二导通开关。各个相单元电路的所述直流侧出线正极端相连，直流侧出线负极端相连，各个相单元电路的交流侧出线端与电网连接。本发明通过设置在桥臂之间电抗器进行滤波就能获得良好的交、直流侧谐波特性，不需要额外增加直流滤波器，有效降低了成本，而且在暂态过渡过程中能快速响应，也不会在直流故障过程中因直流滤波器的放电而造成浪涌电流，保障了线路安全。
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公开(公告)号：CN104601017B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201410827384.4
申请日：2014-12-25
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/219
摘要： 本发明涉及基于新型箝位子模块的可穿越直流短路故障的混合式模块化多电平变流器，属于电力电子技术和电力输配电领域。本发明提出的新型箝位子模块可在直流短路故障电流的通路上提供反压，有助于快速衰减故障电流。本发明提出的该变流器结构由三相构成，每相包括上、下两个桥臂，每个桥臂由若干半桥子模块及若干箝位子模块及一台滤波电抗器串联构成。本发明提出的可实现直流短路故障保护的模块化多电平变流器结构，将半桥子模块结构与箝位单子模块结构混合级联，可以以较低的成本实现直流短路故障电流的自动清零，并具有成本低、故障电流清除速度快、不存在子模块内部电容均压问题等优点。
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公开(公告)号：CN106130056A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610525007.4
申请日：2016-07-05
申请人： 清华大学
CPC分类号： H02M2007/4835 , Y02E40/30 , Y02E60/60 , H02J3/36 , H02J3/18
摘要： 本发明提出基于组合式模块化多电平变流器的柔性直流输电系统，属于电力电子技术和电力输配电领域，该系统采用单极或真双极系统接线方式，均包括由多个组合式换流器构成的组合式模块化多电平变流器及由多个三相换流器单元构成的三相换流变压器组；其中，每个组合式换流器均由多个MMC单元组并联构成，每个MMC单元组均由多个MMC单元依次串联构成；三相换流变压器组副边端口与对应的组合式模块化多电平变流器交流侧端口相连，原边接入柔性直流输电系统发端或受端交流电网；本发明系统具有故障抑制特性、故障期间无功补偿能力和低成本特性，电压等级和功率等级可拓展性高，是一种适于架空线大容量远距离的柔性直流输电应用的经济型方案，具有较高可靠性。
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公开(公告)号：CN104901524A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510272639.X
申请日：2015-05-26
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种模块化多电平变流器的直流双极短路故障穿越方法，属于电力电子技术和电力输配电领域。本发明方法为解决模块化多电平变流器结构的柔性直流输配电系统(MMC-based？HVDC)采用架空线方式时存在的直流双极短路故障问题，针对采用单极性子模块的模块化多电平变流器，使在模块化多电平变流器在检测到直流双极短路故障后，将直流短路电流限制在较小的水平，同时为交流电网提供动态无功支撑，并有效保存和平衡变流器内部电容的能量，从而有助于故障清除后变流器迅速地重启动。与已有的基于全桥子模块型模块化多电平变流器的方案相比，本发明方法基于增强型子模块及其混合式拓扑，因而成本更低，经济性更好。
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公开(公告)号：CN104883084A
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201510276068.7
申请日：2015-05-26
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/25
CPC分类号： H02M7/487 , H02M2007/4835
摘要： 本发明涉及一种中点箝位型级联H桥混合多电平变流器，属于电力电子技术和电力输配电领域。本发明提出的中点箝位型级联H桥混合多电平变流器，结合了中点箝位型变流器与模块化多电平变流器的特点，由三个相单元、三个交流电抗器以及第一直流电容器、第二直流电容器构成，利用级联的全控半导体开关和级联的H桥实现宽范围的高压大功率交、直流变换。与已有各种多电平变流器相比，本发明提出的中点箝位型多电平变流器可具备穿越直流短路故障的能力，所需的全控半导体开关和电容数均较少，同时由级联的全控半导体开关构成的导通开关的开关频率和开关损耗均较低，因而可为高压直流输电、电机驱动等领域提供更低成本的解决方案。
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