CN102593859B

CN102593859B - 一种基于mmc的三相upqc拓扑电路

Info

Publication number: CN102593859B
Application number: CN201210015325.8A
Authority: CN
Inventors: 龙云波; 袁敞; 肖湘宁; 徐永海; 郝君伟
Original assignee: North China Electric Power University
Current assignee: North China Electric Power University
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: CN102593859A

Abstract

本发明公开了属于电力系统柔性交流输配电和电力电子技术领域的一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路。它由并联模块、串联模块、输电线路A相线路、输电线路B相线路、输电线路C相线路、第一隔离变压器、第二隔离变压器和第三隔离变压器组成。本发明的有益效果为：本发明使统一电能质量控制器并联模块无需变压器便可方便的直挂于中高压配电系统的输电线路，从而降低了设备投资及设备损耗，节省了空间。模块化设计可以方便地提高装置冗余度，增加装置的运行可靠性；也利于标准化、社会化的大规模生产，缩短了设备的生产周期，进而降低了设备的生产成本。

Description

一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路

技术领域

本发明属于电力系统柔性交流输配电和电力电子技术领域，特别涉及一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路。

背景技术

现代工业、商业和居民用电设备，如高性能办公设备、精密实验仪器、变频调速设备、可编程逻辑控制器、各种自动生产线以及计算机系统等对电源特性变化敏感性呈逐年上升趋势，对电能质量的要求不断提高。

电能质量控制技术的研究具有巨大的经济和社会效益，是电力研究领域中的一个热点。电压暂升、电压暂降、三相不平衡电压、谐波电压、无功电流、谐波电流、不平衡电流等电能质量问题的危害日趋严重。但目前现有的装置大都以并联或串联的方式接入系统，且只能解决部分电能质量问题。随着配电网结构和电力负荷成分的日趋复杂，各种电能质量问题在同一配电系统中或在同一用电负荷中同时出现的情况也会越来越多。如果在同一配电母线上既有电压敏感负荷又有非线性负荷和冲击负荷，就需要同时安装电压补偿装置和电流补偿装置。若针对每一种电能质量问题都单独采取一种类型的治理装置，将会大大增加治理成本，还会增加装置运行维护的复杂程度，并且各装置之间还存在着协调配合问题。

统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner，UPQC)作为功能强大的电能质量综合补偿装置，其串联、并联单元可解耦后独立运行实现各自功能，也可联合运行实现统一的综合功能。

当大容量统一电能质量控制器接入高压系统时，现有技术主要是通过两种方式接入系统：1)并联部分采用三相两电平或三电平变流器结构，逆变输出通过变压器接入系统；串联部分采用与并联部分相同结构通过隔离变压器或直接串入系统；串并联部分通过变流器直流侧相连，两部分变流器共用直流电容。2)并联部分采用单相低压H桥结构，H桥通过移相多绕组变压器接入系统；串联部分采用相同低压H桥结构，每个H桥直流侧通过一个并联电容与并联侧对应的H桥连接，H桥逆变侧通过级联后串入系统。此两种方式，并联侧均需通过变压器接入系统，从而增大了设备的生产成本及占地要求，也增加了设备的损耗。此外，第一种方式由于受到开关器件耐压和通流能力的限制，限制了变流器的工作电压，从而限制了该结构统一电能质量控制器向更高电压、更大容量的应用空间。第二种方式由于采用特制的多绕组变压器，变压器与H桥之间的连接线众多，装置内部结构复杂，且此种复杂程度会随着电压和容量的上升而更为复杂，这些都不利于生产和日常维护，也限制了该结构在更高电压、更大容量的应用。

发明内容

本发明针对上述缺陷公开了一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路。它的结构如下：并联模块分别连接串联模块、输电线路A相线路、输电线路B相线路和输电线路C相线路，第一隔离变压器、第二隔离变压器和第三隔离变压器的原边绕组分别安装在输电线路A相线路、输电线路B相线路和输电线路C相线路上，第一隔离变压器的副边绕组的一端连接串联模块中的第一电抗器和第二电抗器的公共节点，第二隔离变压器的副边绕组的一端连接串联模块中的第三电抗器和第四电抗器的公共节点，第三隔离变压器的副边绕组的一端连接串联模块中的第五电抗器和第六电抗器的公共节点。第一隔离变压器的副边绕组的另一端、第二隔离变压器的副边绕组的另一端和第三隔离变压器的副边绕组的另一端连接在一起。

所述并联模块与串联模块的结构均为：第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂A相电路，第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂B相电路；第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂C相电路，第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂A相电路，第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂B相电路，第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂C相电路；第一电抗器连接第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端，第二电抗器连接第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端，第三电抗器连接第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端，第四电抗器连接第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端，第五电抗器连接第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端，第六电抗器连接第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端。

所述N为大于1的偶数。

所述并联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第一公共端连接在一起；

并联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第二公共端连接在一起；

输电线路A相线路连接并联模块中的第一电抗器和第二电抗器的公共节点，输电线路B相线路连接并联模块中的第三电抗器和第四电抗器的公共节点，输电线路C相线路连接并联模块中的第五电抗器和第六电抗器的公共节点。

所述第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块以及第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块具有相同的结构，它们的结构均为：反并联第一续流二极管D1的第一IGBT器件I1与反并联第二续流二极管D2的第二IGBT器件I2串联，然后与直流电容C并联，第一晶闸管S1和第二晶闸管S2反并联构成晶闸管模块SCR，第一公共端a连接第一IGBT器件I1和第二IGBT器件I2的公共节点，第二公共端b连接第二IGBT器件I2和直流电容C的公共节点，在第一公共端a和第二公共端b之间并联晶闸管模块SCR。

本发明的有益效果为：本发明提供一种基于模块化多电平变流器的统一电能质量控制器拓扑结构，该结构使统一电能质量控制器并联模块无需变压器便可方便的直挂于中高压配电系统的输电线路，从而降低了设备投资及设备损耗，节省了空间。模块化设计可以方便地提高装置冗余度，增加装置的运行可靠性；也利于标准化、社会化的大规模生产，缩短了设备的生产周期，进而降低了设备的生产成本；此外，多电平技术减小了输出电压的谐波含量以及开关器件的开关频率，进而减少了开关损耗，进一步降低了设备损耗。

附图说明

图1是本发明的拓扑结构图；

图2是MMC功率模块电路结构图；

图3是MMC功率模块切除状态下电流流经模块通路示意图；

图4是MMC功率模块投入状态下电流流经模块通路示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

本发明涉及高电压、大容量电力电子装置和电能质量治理问题，提供了一种基于模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的三相统一电能质量控制器拓扑电路。

如图1所示，一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路的结构如下：并联模块分别连接串联模块、输电线路A相线路Ua、输电线路B相线路Ub和输电线路C相线路Uc，第一隔离变压器Ta、第二隔离变压器Tb和第三隔离变压器Tc的原边绕组分别安装(原边绕组的两端分别串联接入输电线路A相线路Ua、输电线路B相线路Ub或输电线路C相线路Uc，即：第一隔离变压器Ta的原边绕组一端接入输电线路A相线路电源侧，另一端接入输电线路A相线路负载侧，第二隔离变压器Tb的原边绕组一端接入输电线路B相线路电源侧，另一端接入输电线路B相线路负载侧，第三隔离变压器Tc的原边绕组一端接入输电线路C相线路电源侧，另一端接入输电线路C相线路负载侧)在输电线路A相线路Ua、输电线路B相线路Ub和输电线路C相线路Uc上，第一隔离变压器Ta的副边绕组的一端连接串联模块中的第一电抗器La和第二电抗器La’的公共节点，第二隔离变压器Tb的副边绕组的一端连接串联模块中的第三电抗器Lb和第四电抗器Lb’的公共节点，第三隔离变压器Tc的副边绕组的一端连接串联模块中的第五电抗器Lc和第六电抗器Lc’的公共节点，第一隔离变压器Ta的副边绕组的另一端、第二隔离变压器Tb的副边绕组的另一端和第三隔离变压器Tc的副边绕组的另一端连接在一起，并联模块和串联模块是根据与输电线路的连接方式而划分的。

并联模块与串联模块的结构均为：第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联(指：第K上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端b连接第K+1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端a，K为1至N-1)连接构成上桥臂A相电路，第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂B相电路；第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂C相电路，第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂A相电路，第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂B相电路，第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂C相电路；第一电抗器La连接第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端b，第二电抗器La’连接第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端a，第三电抗器Lb连接第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端b，第四电抗器Lb’连接第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端a，第五电抗器Lc连接第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端b，第六电抗器Lc’连接第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端a。N为大于1的偶数。并联模块和串联模块构成变流器。

并联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第一公共端a连接在一起；(构成并联模块和串联模块的正极母线)，

并联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第二公共端b连接在一起；(构成并联模块和串联模块的负极母线)，

并联模块和串联模块的正极母线连接在一起，并联模块和串联模块的负极母线连接在一起(即并联模块和串联模块的直流侧相连)，从而可实现串、并部分逆变能量的相互支撑。

输电线路A相线路Ua连接并联模块中的第一电抗器La和第二电抗器La’的公共节点，输电线路B相线路Ub连接并联模块中的第三电抗器Lb和第四电抗器Lb’的公共节点，输电线路C相线路Uc连接并联模块中的第五电抗器Lc和第六电抗器Lc’的公共节点，输电线路A相线路Ua、输电线路B相线路Ub和输电线路C相线路Uc是指中高压配电网的三相交流线路。

如图2所示，第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块以及第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块具有相同的结构，它们的结构均为：反并联第一续流二极管D1的第一IGBT器件I1与反并联第二续流二极管D2的第二IGBT器件I2串联，然后与直流电容C并联，第一晶闸管S1和第二晶闸管S2反并联构成晶闸管模块SCR，第一公共端a连接第一IGBT器件I1和第二IGBT器件I2的公共节点，第二公共端b连接第二IGBT器件I2和直流电容C的公共节点，第一公共端a和第二公共端b为两个输出端口，在第一公共端a和第二公共端b之间并联晶闸管模块SCR，用来在功率模块内部发生故障时旁路整个模块化多电平变流器功率模块。

如图3所示，每个功率模块(第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块以及第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块)正常工作时，当第一IGBT器件I1关断、第二IGBT器件I2导通时，电流通过第二IGBT器件I2流经每个功率模块，此时功率模块输出端口的电压为零，功率模块处于切除状态。

如图4所示，当第一IGBT器件I1导通、第二IGBT器件I2关断时，电流通过第一IGBT器件I1和直流电容C构成的回路流经每个功率模块，此时每个功率模块输出端口的电压为直流电容C两端的电压，功率模块处于投入状态。当功率模块处于投入状态时，若电流是从每个功率模块的第一公共端a流入，从第二公共端b端流出，直流电容C处于充电状态；若电流是每个功率模块的第一公共端a流出，从第二公共端b端流入，则直流电容C处于放电状态。

晶闸管模块SCR在每个功率模块正常工作时处于关断状态；当功率模块内部出现故障时，通过导通晶闸管模块SCR，将此功率模块旁路，其余功率模块可继续正常运行。

本发明通过控制模块化多电平变流器功率模块投入和切除的数量，实现对变流器输出电压波形的控制。在整个运行过程中，为保持串联模块和并联模块两部分直流公共端电压的稳定，整个电路必须严格遵守每相(A相、B相和C相)上、下桥臂模块化多电平变流器功率模块投入数量之和始终为N的约束。

由于本拓补电路每相均串联了N个模块化多电平变流器功率模块，故本拓扑电路可以利用多电平调制方法，例如最近电平逼近、载波移位PWM调制、载波移相PWM调制等方法，在每个模块化多电平变流器功率模块均工作在较低开关频率的情况下，变流器的输出波形能达到采用较高开关频率时才能达到的效果，从而达到减小开关损耗的目的，也减小了模块所需散热片的体积。

利用本拓扑电路，通过对串联模块和并联模块两部分的协调控制，可方便地产生系统(中高压配电网)所需的补偿电流和电压，对系统中的电压质量以及电流质量问题进行同时治理，从而实现对系统电能质量问题的统一控制。

利用本拓扑电路，无需变压器，可将设备直接接入高压电网或中高压配电网，大大减少设备的生产成本和占地。且本发明具有很强的可扩展性，利用相同的低压模块，变可方便的应用于不同高电压等级的应用场合。

利用本拓扑电路，变流器承受高电压的能力可以通过调节变流器中各相桥臂中所串功率模块的数量即可实现。所节省的变压器即节省了设备的投资和占地，也降低了设备的损耗。多电平技术也降低了IGBT器件的开关频率和输出电压的谐波含有率，进而降低开关损耗。采用冗余设计后，可在某个功率模块故障时将其旁路，其余功率模块仍正常运行，整个设备的运行可靠性得以大幅提高。单个模块化多电平变流器功率模块与传统H桥需要四个IGBT相比仅有两个IGBT，大大节省了成本和功率模块所需占用的空间。

本拓扑电路可应用于存在一种或多种电能质量问题的中高压配电网，以及对单一或多种电能质量问题敏感的用户，实现多控制目标的电能质量统一控制。

Claims

1.一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路，其特征在于，针对它无需变压器，可将设备直接接入高压电网或中高压配电网的应用环境，它的结构如下：并联模块分别连接串联模块、输电线路A相线路（Ua）、输电线路B相线路（Ub）和输电线路C相线路（Uc），第一隔离变压器（Ta）、第二隔离变压器（Tb）和第三隔离变压器（Tc）的原边绕组分别安装在输电线路A相线路（Ua）、输电线路B相线路（Ub）和输电线路C相线路（Uc）上，第一隔离变压器（Ta）的副边绕组的一端连接串联模块中的第一电抗器（La）和第二电抗器（La’）的公共节点，第二隔离变压器（Tb）的副边绕组的一端连接串联模块中的第三电抗器（Lb）和第四电抗器（Lb’）的公共节点，第三隔离变压器（Tc）的副边绕组的一端连接串联模块中的第五电抗器（Lc）和第六电抗器（Lc’）的公共节点，第一隔离变压器（Ta）的副边绕组的另一端、第二隔离变压器（Tb）的副边绕组的另一端和第三隔离变压器（Tc）的副边绕组的另一端连接在一起；

所述并联模块与串联模块的结构均为：第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂A相电路，第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂B相电路；第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成上桥臂C相电路，第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂A相电路，第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂B相电路，第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块依次串联连接构成下桥臂C相电路；第一电抗器（La）连接第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端（b），第二电抗器（La’）连接第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端（a），第三电抗器（Lb）连接第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端（b），第四电抗器（Lb’）连接第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端（a），第五电抗器（Lc）连接第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第二公共端（b），第六电抗器（Lc’）连接第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块的第一公共端（a）。

2.根据权利要求1所述的一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路，其特征在于，所述N为大于1的偶数。

3.根据权利要求1所述的一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路，其特征在于，所述并联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第1 上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第一公共端（a）连接在一起；

并联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、并联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、串联模块的第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块和串联模块的第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块以上六者的第二公共端（b）连接在一起；

输电线路A相线路（Ua）连接并联模块中的第一电抗器（La）和第二电抗器（La’）的公共节点，输电线路B相线路（Ub）连接并联模块中的第三电抗器（Lb）和第四电抗器（Lb’）的公共节点，输电线路C相线路（Uc）连接并联模块中的第五电抗器（Lc）和第六电抗器（Lc’）的公共节点。

4.根据权利要求1所述的一种基于MMC的三相UPQC拓扑电路，其特征在于，所述第1上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂B相模块化多电平变流器功率模块、第1上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N上桥臂C相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂A相模块化多电平变流器功率模块、第1下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂B相模块化多电平变流器功率模块以及第1下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块至第N下桥臂C相模块化多电平变流器功率模块具有相同的结构，它们的结构均为：反并联第一续流二极管（D1）的第一IGBT器件（I1）与反并联第二续流二极管（D2）的第二IGBT器件（I2）串联，然后与直流电容（C）并联，第一晶闸管（S1）和第二晶闸管（S2）反并联构成晶闸管模块（SCR），第一公共端（a）连接第一IGBT器件（I1）和第二IGBT器件（I2）的公共节点，第二公共端（b）连接第二IGBT器件（I2）和直流电容（C）的公共节点，在第一公共端（a）和第二公共端（b）之间并联晶闸管模块（SCR）。