CN101222139A

CN101222139A - 一种用三电平变换器的直流输配电系统

Info

Publication number: CN101222139A
Application number: CNA2007100262381A
Authority: CN
Inventors: 马学亮; 张传卫; 吴步宁
Original assignee: Guangdong Mingyang Longyuan Power Electronics Co Ltd
Current assignee: Guangdong Mingyang Longyuan Power Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-16

Abstract

本发明公开了一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括一个始端、直流传输电缆、一个或多个终端，一个第一三电平变换器、一个或多个第二三电平变换器，第一三电平变换器的交流端子与始端连接，第一三电平变换器的直流端子通过直流传输电缆与第二三电平变换器的直流端子连接，第二三电平变换器的交流端子接在终端上；本发明的电路结构具有半导体开关元件承受的电压为直流侧电压的一半、支撑电容的均压问题难度降低且可以由此降低设备的总安装体积和运行损耗、不需要受电区域交流电网的支持向无电网地区单独送电以及可以实现双向输配电等优点，是直流输电领域的重大突破。

Description

一种用三电平变换器的直流输配电系统

【技术领域】

本发明涉及一种使用半导体开关元件的电力输送系统，确切地说，涉及一种采用直流输配电方式时的用三电平变换器的系统。

【背景技术】

电力输送从早期的小规模直流发展到后来的大规模交流输电，随着电力网的不断扩展，跨区之间的直流连接成为急速发展的一种方式。在向弱电网或者无电网地区送电时，采用电压源式直流输电系统具有比传统相控方式直流输电系统优越的性能。目前在电压源式直流输电系统系统具备：一端是两电平结构的变换器，另一端是整流器，它们之间连接有直流电缆，该系统可以实现把交流电通过变换器转换成直流，然后在直流电缆中传输，再通过整流器转换成交流电以供用户使用，其中两电平结构的变换器通过多器件串联得到一个适合输电要求的高电压变换器装置。该系统具有以下的缺点：(1)、由于系统采用了两电平结构的变换器，在工作时，其关断的器件或者器件串、并联构成的模组，承受的电压为直流侧电压，这样在高压输电时要需要很多的半导体开关元件，例如目前在运行的设备其电压等级为300kV，采用IGBT串联构成的两电平桥臂，单臂串联元件数量多达243只，电流到1800A，需要大量的吸收缓冲电路，从而降低了系统的效率；(2)、系统只能从一端到另一端的输电即单方向的输电，如果要实现反向的输电，那么需要停止系统的工作，将两电平结构的变换器换成整流器，将整流器换成两电平结构的变换器，不但影响工作而且十分的不方便；(3)、该系统传输的功率比较的大，一般在250MW以上，不能实现为小区的小功率的配电；(4)、该系统不能实现并联多端的直流输配电系统。

鉴于上述问题，本发明人设计出用三电平变换器直流输配电系统。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种用三电平变换器的直流输配电系统，它能在所有运行条件下，降低器件的耐压要求，可以在输送相同容量的电能时有更好的效率。它可以在相同的半导体开关器件运行条件下，达到更高的输电电压等级以及更宽的无功控制范围。

本发明为解决上述的问题是这样实现的：

一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端、终端，分别接在始端和终端上的滤波器，直流传输电缆，其特征在于还包括有第一、第二三电平变换器，第一三电平变换器的交流端子与始端连接，第一三电平变换器的直流端子连接在直流传输电缆的一端，直流传输电缆的另一端与第二三电平变换器的直流端子连接，第二三电平变换器的交流端子接在终端上；

第一三电平变换器能将从始端输入到系统中的交流电转换成直流电再通过直流传输电缆输给第二三电平变换器的直流端子，第二三电平变换器将直流电又转换成交流电从终端输出；第二三电平变换器也能将从终端输入到系统中的交流电转换成直流电再通过直流传输电缆输给第一三电平变换器的直流端子，第一三电平变换器将直流电又转换成交流电从始端输出；

如上所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的始端与第一三电平变换器的交流端子之间串联有变压器；

如上所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的终端与第二三电平变换器的交流端子之间串联有变压器。

一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端、直流传输电缆其特征在于还包括有多个终端，一个第一三电平变换器、多个第二三电平变换器，第一三电平变换器的交流端子接在始端上，第一三电平变换器的直流端子连接在直流传输电缆的一端，直流传输电缆的另一端与多个第二三电平变换器的直流端子连接，多个第二三电平变换器的交流端子分别接在多个终端上；

如上所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的终端与第二三电平变换器的交流端子之间串联有变压器；

如上所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于系统采用的三电平变换器，它具备：三个电位电平的直流端子P、T、N，三个逆变桥，滤波电路J、K，第一、第二支撑电容C₁、C₂，第一及第二箝位电容C_C1、C_C2，三个交流端子A、B、C；滤波电路J包括电阻R_C1、二极管D_C1和电感L_C1，电阻R_C1的一端和电感L_C1的一端都接在直流端子P上，电阻R_C1的另一端与二极管D_C1的负极连接，二极管D_C1的正极与电感L_C1的另一端连接，滤波电路K包括电阻R_C2、二极管D_C2和电感L_C2，电阻R_C2的一端和电感L_C2的一端都接在直流端子N上，电阻R_C2的另一端与二极管D_C2的正极连接，二极管D_C2的负极与电感L_C2的另一端连接，在二极管D_C1的正极和二极管D_C2的负极之间并联有上述的三个逆变桥；

每个逆变桥包括六个门极换相晶体闸流管元件，一个电阻，每个逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件串联在滤波电路J中二极管D_C1的正极和滤波电路K中二极管D_C2的负极之间，第一与第二门极换相晶体闸流管元件的接点和第三与第四门极换相晶体闸流管元件的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件，第五、第六门极换相晶体闸流管元件之间的接点连接在直流端子T上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件的两端；

在滤波电路J中二极管D_C1的负极和滤波电路K中二极管D_C2的正极之间连接有串联在一起的第一及第二箝位电容C_C1、C_C2，连接在一起的第一、第二支撑电容C₁、C₂串联在直流端子P、N之间，并且第一、第二支撑电容C₁、C₂之间的接点和第一及第二箝位电容C_C1、C_C2之间的接点都与直流端子T连接；三个交流端子A、B、C都分别通过电抗器X_OA、X_OB、X_OC接在三个逆变桥的第二与第三门极换相晶体闸流管元件接点上。

本发明的有益效果是：(1)、是利用一些导体将多个半导体开关元件、二极管和电容器连接起来构成中点箝位三电平电压源逆变器。构成的三电平变换器在工作时，其关断的器件或者器件串、并联构成的模组，承受的电压仅为直流侧电压的一半。如前述最新的300kV系统，在现有模式下其模组关断承受电压为150kV，而按本发明的方案，其承受电压降为75kV，串联的器件从243个可以降低为121～122个，而如果使用新型的门极换相晶体闸流管(IGCT)元件，则可以降低到30只以下；(2)、是在现有的器件水平下，达到更高的电压等级，如目前快速全控器件中耐压已经达到10kV，电流到1000A，使用直流电压到7000V，按照500kV电压等级考虑，串联所需要的器件将从现在的128只减少到40个左右，且提供全控不变极双向输电。从而在电缆绝缘允许的情况下，将电压等级提高到百万伏或以上；(3)、是在多节点互联上提供支持。传统的直流输电采用的是一端送电一端受电的模式，通过采用本发明使用的变换器，可以在不变极的条件下完成电能的交直流双向传递，从而允许直流输电线路可以有多个节点，各自独立控制，仅稳定直流母线的电压即可。该多个节点允许是不同频率或电压等级的区域电网，也可以是风力发电用的多个风力发电机；(4)、是直流电容器的均压问题。由于采用本发明的电路结构，直流支撑用电容器组的耐压要求降低一半，从而降低了串联运行的电容器个数，使得支撑电容的均压问题难度降低，且可以由此降低设备的总安装体积和运行损耗；(5)、通过使用单极性的调制技术，在功率器件开关频率允许的范围，输出谐波含量降低，从而在限制短路阻抗的条件下，谐波电流满足使用要求，进一步加大同样电压裕度条件下的无功控制范围，且同时降低连接电抗的体积尺寸和设备造价；(6)、它通过一种模块化的电路结构，实现高的安装功率密度，使用光触发线路来确保高压系统的使用安全性；(7)、使用一种基于DSP的脉冲发生和控制方法，对接入点的无功和有功进行快速控制，在直流母线电容量足够大的时候，对并联供电的交流节点起到动态电压恢复(DVR)、先进静态无功发生器(ASVG)等功能。在配电网使用本发明的电路时，器件的快速开关还可以起到电力有源滤波(APF)器的作用；(8)、它可以向无电网地区单独送电，不需要受电区域交流电网的支持。如与交流输电线路进行冗余运行，通过对无功的快速控制，提高交流系统的输送能力。

【附图说明】

图1是本发明的原理图；

图2是本发明交流电压不同等级时的原理图；

图3是本发明不同等级交流电压的多节点互联的原理图；

图4是本发明中使用的三电平变换器的电路结构示意图；

图5a是单侧变换站的三电平变换器到电网结构示意图；

图5b是单侧变换站的三电平变换器到电网的运行模式示意图(一)；

图5c是单侧变换站的三电平变换器到电网运行模式示意图(二)；

图5d是单侧变换站的三电平变换器到电网运行模式示意图(三)；

图5e是单侧变换站的三电平变换器到电网运行模式示意图(四)；

图6是直流-交流连接环节的变换器有功和无功控制包络图。

其中，图5b是送出有功\送出无功运行模式，图5c是送出有功\吸收无功运行模式，图5d是吸收有功\送出无功运行模式，图5e是吸收有功\吸收无功运行模式；图6中的短路倍数为5，电压裕度为10％。

【具体实施方式】

如图1，一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端I、终端II，分别接在始端I和终端II上的滤波器3和4，直流传输电缆5，还包括有第一、第二三电平变换器1、2，第一三电平变换器1的交流端子与始端I连接，第一三电平变换器1的直流端子连接在直流传输电缆5的一端L₁，直流传输电缆5的另一端L₂与第二三电平变换器2的直流端子连接，第二三电平变换器2的交流端子接在终端II上；

当需要从I端向II端输电或配电时，I端为输入端，II端就为输出端，三电平变换器1能将从始端I输入到系统中的交流电转换成直流电通过直流传输电缆5输给第二三电平变换器2的直流端子，第二三电平变换器2将直流电又转换成交流电从终端II输出；

当需要从II端向I端输电或配电时，第二三电平变换器2能将从终端II输入到系统中的交流电转换成直流电通过直流传输电缆5输给第一三电平变换器1的直流端子，第一三电平变换器1将直流电又转换成交流电从始端I输出。

因此本系统可以实现双向的输电，解决了现在使用晶闸管方式的直流输电系统只能单向输电的难题。

本发明还可以加上变压器，可以在交直流冗余模式运行时，提供一定的电压灵活性。耦合的变压器还具有隔离谐波的作用，进一步提高直流传输系统与交流网连接的品质。根据变压器加上的位置和个数的不同具有以下几种情况：

实施例1：

如图2，在图1的基础上，在系统的始端I与第一三电平变换器1的交流端之间、终端II与第二三电平变换器2的交流端之间分别接有变压器6、7，以满足交流电压不同等级的需要。

实施例2：

在图1的基础上，在系统的始端I与第一三电平变换器1的交流端之间接有变压器。(图中未示出)

实施例3：

在图1的基础上，在系统的终端II与第二三电平变换器2的交流端之间接有变压器。(图中未示出)

如图3，一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端I₀、直流传输电缆50，多个终端II₀，一个第一三电平变换器10、多个第二三电平变换器20，第一三电平变换器10的交流端子接在始端I₀上，第一三电平变换器10的直流端子连接在直流传输电缆50的一端L₁₀，直流传输电缆50的另一端L₂₀与多个第二三电平变换器20的直流端子连接，多个第二三电平变换器20的交流端子分别接在多个终端II₀上，形成一端输入、并联多端输出的直流输配电系统，如图3所示的多节点互联系统，可以应用在城市小区的多点配电系统上，由一个主换流站连接到区域电网，各小区分别设置小功率的换流站挂接在同一条支流母线上，可由主换流站负责稳定直流母线的电压，各小区换流站自行稳定其输出负荷的交流电压。该系统可以在未来绿色能源普遍进入家庭后，如太阳能、风能等分布式清洁发电技术构成的家用系统，其多余发电的汇集上网，以及无风、无光等条件下使用区域电网的电能等。在分布式发电系统，尤其以离岸型风力发电机为主的系统，采用该方式互联、集电，可以降低风轮叶片控制的难度和频度，提升发电量，还可延长风力发电系统的寿命。各终端可以是纯用电户、也可以是不定频不定压的交流劣质电源，通过直流系统将它们互联，实现能量的净流动，各换流器的交流侧允许不同的电压和频率，这在交流互联是完全不允许的，从而实现真正的“柔性输电”。

在传统直流输电系统中，一般的规模都很大，主要用于区域互联，在城市小区的密集送电系统中，小区用电量不大，但分散性很大。采用多节点互联，可以提高供电可靠性，但是要求不同规格和容量的换流终端。这可以通过变压器实现电压等级的适应性。通过这一措施，将直流输电从跨区输电领域拓展到了城市配电领域，极大地增加了它的使用范围。

根据变压器加上的位置和个数的不同具有以下几种情况：

实施例4：

在图3的基础上，在系统的始端I₀与第一三电平变换器10的交流端之间、终端II₀与第二三电平变换器20的交流端之间分别接有变压器，以满足交流电压不同等级的需要(图中未示出)。

实施例5：

在图3的基础上，在系统的始端I₀与第一三电平变换器10的交流端之间接有变压器。(图中未示出)

实施例6：

在图3的基础上，在系统的终端II₀与第二三电平变换器20的交流端之间接有变压器。(图中未示出)

图4是本系统采用的三电平变换器，它具备：三个电位电平的直流端子P、T、N，三个逆变桥，滤波电路J、K，第一、第二支撑电容C₁、C₂，第一及第二箝位电容C_C1、C_C2，三个交流端子A、B、C。滤波电路J包括电阻R_C1、二极管D_C1和电感L_C1，电阻R_C1的一端和电感L_C1的一端都接在直流端子P上，电阻R_C1的另一端与二极管D_C1的负极连接，二极管D_C1的正极与电感L_C1的另一端连接，滤波电路K包括电阻R_C2、二极管D_C2和电感L_C2，电阻R_C2的一端和电感L_C2的一端都接在直流端子N上，电阻R_C2的另一端与二极管D_C2的正极连接，二极管D_C2的负极与电感L_C2的另一端连接，在二极管D_C1的正极和二极管D_C2的负极之间并联有上述的三个逆变桥，

三个逆变桥包括第一逆变桥、第二逆变桥、第三逆变桥，每个逆变桥包括六个门极换相晶体闸流管元件，一个电阻，第一逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件S_A1～S_A4串联在滤波电路J中二极管D_C1的正极和滤波电路K中二极管D_C2的负极之间，第一门极换相晶体闸流管元件S_A1与第二门极换相晶体闸流管元件S_A2的接点和第三门极换相晶体闸流管元件S_A3与第四门极换相晶体闸流管元件S_A4的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_A5、S_A6，第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_A5、S_A6之间的接点连接在直流端子T上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件S_A5和S_A6的两端；第二逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件S_B1～S_B4串联在滤波电路J中二极管D_C1的正极和滤波电路K中二极管D_C2的负极之间，第一门极换相晶体闸流管元件S_B1与第二门极换相晶体闸流管元件S_B2的接点和第三门极换相晶体闸流管元件S_B3与第四门极换相晶体闸流管元件S_B4的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_B5、S_B6，第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_B5、S_B6之间的接点连接在直流端子T上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件S_B5和S_B6的两端；第三逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件S_C1～S_C4串联在滤波电路J中二极管D_C1的正极和滤波电路K中二极管D_C2的负极之间，第一门极换相晶体闸流管元件S_A1与第二门极换相晶体闸流管元件S_C2的接点和第三门极换相晶体闸流管元件S_C3与第四门极换相晶体闸流管元件S_C4的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_C5、S_C6，第五、第六门极换相晶体闸流管元件S_C5、S_C6之间的接点连接在直流端子T上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件S_C5和S_C6的两端；

本发明通过使用三电平变换器的电路结构，换流器的桥臂被分为多段，将工作直流电压分成了两个部分，因而高压使用时，单臂承受的电压降低，如前述最新的300kV系统，在现有模式下其模组关断承受电压为150kV，而按本发明的方案，其承受电压降为75kV，需要串联使用的器件数量减低一半；串联的器件从243个可以降低为121～122个，而如果使用新型的门极换相晶体闸流管(IGCT)元件，则可以降低到30只以下；同时由于开关波形的变化，输出谐波相同的条件下，允许使用更低的频率，因而器件可以选择高压大功率的低速开关器件，这大大降低了串联的器件个数。同时该结构也减低了直流支撑电容的串联均压难度，道理也在于电压的分段实现，减少了串联电容的个数。从而降低了串联模组的数量，总的器件数并未减少，但是减少的串联个数会带来实际的好处：减低吸收电路参数，降低损耗，提高效率。

不同组合达到交流端子处于正(P)、零(T)、负(N)三种不同的状态，其开关状态如下表所示：

通过输出端的连接电抗器，平滑由于开关调制得到的脉宽调制输出信号，使得连接的交流电流接近基波正弦特征。附属电路包含了保护器件的电流变化率限制电路，直流浪涌电压抑制电路等。

本发明电路图中示出的开关器件可以是现有的或未来的全控性器件(Turn-Off Device，TOD)，如GTR、GTO、IEGT、IGCT或者IGBT等，以及由这些基础器件进行串联、并联或者混联的组合。通过不同的组合方式，达到不同容量和电压等级的要求。

本发明的电路结构对于直流传输线只要控制本地端直流母线电压在一个合适的水平即可，无需与远方的换流站进行快速通讯，以确定功率流向，只要进行单端的控制即可，控制的目标是稳定直流母线电压和支持交流侧的无功功率。图5是单侧变换站的三电平变换器运行模式示意图，它通过对三电平变换器输出电压的幅值和相位的控制，达到与交流侧进行有功和无功的双向传递。图5a是三电平变换器到电网示意图，

为三电平变换器第二和第三IGCT的接点的电压，

为三电平变换器输出给电网的电压，

为电抗器中的电流，

电抗器中的电压，δ为

和

之间的夹角；可以计算出电抗器储存或释放功率的大小，根据

及

之间的夹角ф可以计算出变换器向电网输送有功和无功的大小及变换器与电网双向传递有功和无功的情况，如图5b、5c、5d、5e为四种运行模式。

与一般交流发电机相似的是，受器件运行电流和直流母线电压的影响，对无功和有功的控制是有范围限制的。图6表示了直流-交流连接环节的三电平变换器的有功和无功控制包络图，在该包络以内的任意点，本发明的变流器都可以稳定运行，包络以外的无功运行范围，需要另行配置无功处理设备。选择不同的短路倍数和直流电压裕度系数可以得到不同的包络线，甚至可以得到圆形的包络，但那样需要比较宽的直流电压冗余。

传统直流输电两端均要求有交流电网，且瞬时变化的无功需求使得两端电网还要有比较大的冲击承受力，这对于向海岛等无电网地区送电变得不可实现，本发明所述的换流器技术则不要求两端一定要有电网，纯粹的受电端可以是无电网区域，由换流器建立受端交流电源。而且它在担负电源任务，向交流侧提供/吸收有功功率，传输电能的同时还可以提供/吸收无功功率以稳定交流侧电压。直流母线上蓄积的电容储能，可以在交流侧如送端电压跌落时，对受端提供支撑，实现DVR的功能。

Claims

1.一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端(I)、终端(II)，分别接在始端(I)和终端(II)上的滤波器(3和4)，直流传输电缆(5)，其特征在于还包括有第一、第二三电平变换器(1、2)，第一三电平变换器(1)的交流端子与始端(I)连接，第一三电平变换器(1)的直流端子连接在直流传输电缆(5)的一端(L₁)上，直流传输电缆(5)的另一端(L₂)与第二三电平变换器(2)的直流端子连接，第二三电平变换器(2)的交流端子接在终端(II)上；

第一三电平变换器(1)能将从始端(I)输入到系统中的交流电转换成直流电再通过直流传输电缆(5)输给第二三电平变换器(2)的直流端子，第二三电平变换器(2)将直流电又转换成交流电从终端(II)输出；第二三电平变换器(2)也能将从终端(II)输入到系统中的交流电转换成直流电再通过直流传输电缆(5)输给第一三电平变换器(1)的直流端子，第一三电平变换器(1)将直流电又转换成交流电从始端(I)输出。

2.根据权利要求1所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的始端(I)与第一三电平变换器(1)的交流端子之间串联有变压器(6)。

3.根据权利要求1或2所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的终端(II)与第二三电平变换器(2)的交流端子之间串联有变压器(7)。

4.一种用三电平变换器的直流输配电系统，包括始端(I₀)、直流传输电缆(50)，其特征在于还包括有多个终端(II₀)，一个第一三电平变换器(10)、多个第二三电平变换器(20)，第一三电平变换器(10)的交流端子接在始端(I₀)上，第一三电平变换器(10)的直流端子连接在直流传输电缆(50)的一端(L₁₀)，直流传输电缆(50)的另一端(L₂₀)与多个第二三电平变换器(20)的直流端子连接，多个第二三电平变换器(20)的交流端子分别接在多个终端(II₀)上。

5.根据权利要求4所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的始端(I₀)与第一三电平变换器(10)的交流端子之间串联有变压器。

6.根据权利要求4或5所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于在系统的终端(II₀)与第二三电平变换器(20)的交流端子之间串联有变压器。

7.根据权利要求3所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于系统采用的三电平变换器，它具备：三个电位电平的直流端子(P、T、N)，三个逆变桥，滤波电路(J、K)，第一、第二7支撑电容(C₁、C₂)，第一、第二箝位电容(C_C1、C_C2)，三个交流端子(A、B、C)；滤波电路(J)包括电阻(R_C1)、二极管(D_C1)和电感(L_C1)，电阻(R_C1)的一端和电感(L_C1)的一端都接在直流端子(P)上，电阻(R_C1)的另一端与二极管(D_C1)的负极连接，二极管(D_C1)的正极与电感(L_C1)的另一端连接，滤波电路(K)包括电阻(R_C2)、二极管(D_C2)和电感(L_C2)，电阻(R_C2)的一端和电感(L_C2)的一端都接在直流端子(N)上，电阻(R_C2)的另一端与二极管(D_C2)的正极连接，二极管(D_C2)的负极与电感(L_C2)的另一端连接，在二极管(D_C1)的正极和二极管(D_C2)的负极之间并联有上述的三个逆变桥；

每个逆变桥包括六个门极换相晶体闸流管元件、一个电阻，每个逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件串联在滤波电路(J)中二极管(D_C1)的正极和滤波电路(K)中二极管(D_C2)的负极之间，第一与第二门极换相晶体闸流管元件的接点和第三与第四门极换相晶体闸流管元件的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件，第五、第六门极换相晶体闸流管元件之间的接点连接在直流端子(T)上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件的两端；

在滤波电路(J)中二极管(D_C1)的负极和滤波电路(K)中二极管(D_C2)的正极之间连接有串联在一起的第一、第二箝位电容(C_C1、C_C2)，连接在一起的第一、第二支撑电容(C₁、C₂)串联在直流端子(P、N)之间，并且第一、第二支撑电容(C₁、C₂)之间的接点和第一、第二箝位电容(C_C1、C_C2)之间的接点都与直流端子(T)连接；三个交流端子(A、B、C)都分别通过电抗器(X_OA、X_OB、X_OC)接在三个逆变桥的第二与第三门极换相晶体闸流管元件接点上。

8.根据权利要求6所述的一种用三电平变换器的直流输配电系统，其特征在于系统采用的三电平变换器，它具备：三个电位电平的直流端子(P、T、N)，三个逆变桥，滤波电路(J、K)，第一、第二支撑电容(C₁、C₂)，第一、第二箝位电容(C_C1、C_C2)，三个交流端子(A、B、C)；滤波电路(J)包括电阻(R_C1)、二极管(D_C1)和电感(L_C1)，电阻(R_C1)的一端和电感(L_C1)的一端都接在直流端子(P)上，电阻(R_C1)的另一端与二极管(D_C1)的负极连接，二极管(D_C1)的正极与电感(L_C1)的另一端连接，滤波电路(K)包括电阻(R_C2)、二极管(D_C2)和电感(L_C2)，电阻(R_C2)的一端和电感(L_C2)的一端都接在直流端子(N)上，电阻(R_C2)的另一端与二极管(D_C2)的正极连接，二极管(D_C2)的负极与电感(L_C2)的另一端连接，在二极管(D_C1)的正极和二极管(D_C2)的负极之间并联有上述的三个逆变桥；

每个逆变桥包括六个门极换相晶体闸流管元件，一个电阻，每个逆变桥的第一～四门极换相晶体闸流管元件串联在滤波电路(J)中二极管(D_C1)的正极和滤波电路(K)中二极管(D_C2)的负极之间，第一与第二门极换相晶体闸流管元件的接点和第三与第四门极换相晶体闸流管元件的接点之间串联第五、第六门极换相晶体闸流管元件，第五、第六门极换相晶体闸流管元件之间的接点连接在直流端子(T)上，一个电阻并联在第五和第六门极换相晶体闸流管元件的两端；

在滤波电路(J)中二极管(D_C1)的负极和滤波电路(K)中二极管(D_C2)的正极之间连接有串联在一起的第一及第二箝位电容(C_C1、C_C2)，连接在一起的第一、第二支撑电容(C₁、C₂)串联在直流端子(P、N)之间，并且第一、第二支撑电容(C₁、C₂)之间的接点和第一、第二箝位电容(C_C1、C_C2)之间的接点都与直流端子(T)连接；三个交流端子(A、B、C)都分别通过电抗器(X_OA、X_OB、X_OC)接在三个逆变桥的第二与第三门极换相晶体闸流管元件接点上。