CN109088549B - 采用分裂电抗的换流器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用分裂电抗的换流器，属于电力电子领域，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与所述三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，在换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，由于分裂电抗器的互感作用，对于电网电流分量，分裂电抗器的感抗值变小；对于桥臂环流、直流分量中的谐波分量，分裂电抗器的感抗值变大，可以满足换流器多方面的功能需求，而且采用分裂电抗器可以电抗器数量减少，能节约占地和设备资源等。

Description

采用分裂电抗的换流器

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及采用分裂电抗的换流器。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，换流器已经广泛应用在电网中。

一般换流器的每个桥臂串联一个电抗器，称为桥臂电抗器。桥臂电抗器和交流侧变压器的漏抗共同作用成为换流站的换流电抗，换流电抗是换流站的一个关键部分，是换流器与交流系统之间功率传输的纽带，起到控制功率传输、滤波和抑制交流侧电流波动的作用。除此之外，桥臂电抗器还起到抑制桥臂间环流和抑制短路时桥臂电流过快上升的作用。可见，桥臂电抗器是换流器的关键组成部分。

换流器的每个桥臂对应一个独立的桥臂电抗器，每个桥臂电抗器之间需满足带电距离、吊装运输等多方面的需求，平面布置上占地较大。另外需要同时满足功率交换、环流抑制和限制短路电流等多方面的功能需求，有时参数难以选取，不得不牺牲某方面的性能作为代价。

发明内容

基于此，有必要针对传统的换流器中桥臂电抗器在平面布置上占地较大，且选取的参数难以满足多方面的功能需求的问题，提供一种新的采用分裂电抗的换流器。

一种采用分裂电抗的换流器，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；

第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接。

根据上述本发明的采用分裂电抗的换流器，桥臂电抗器采用分裂电抗器，分裂电抗器具有两个分支端和一个公共端，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，可以实现换流器的功能，在换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，由于分裂电抗器的互感作用，对于电网电流分量，分裂电抗器的感抗值变小；对于桥臂环流、直流分量中的谐波分量，分裂电抗器的感抗值变大，可以满足换流器多方面的功能需求，而且在具体实现过程中，采用分裂电抗器相比于一般独立的桥臂电抗器，电抗器数量减少，能节约占地和设备资源等。

在其中一个实施例中，采用分裂电抗的换流器还包括三个充电电阻和一组三相隔离开关；

三个分裂电抗器的公共端与三相隔离开关的一个三相端一一对应连接，三相隔离开关的另一三相端与交流输入电网侧一一对应连接，三相隔离开关的三相与三个充电电阻一一对应并联。

在其中一个实施例中，分裂电抗器包括两个分支电抗，两个分支电抗的一对异名端相连，连接点作为分裂电抗器的公共端，两个分支电抗的另一对异名端分别作为分裂电抗器的分支端。

在其中一个实施例中，两个分支电抗的电感值相同。

在其中一个实施例中，分裂电抗器包括超导分裂电抗器。

在其中一个实施例中，分裂电抗器具备活动的公共端。

在其中一个实施例中，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括半H桥功率模块、全H桥功率模块、CDSM功率模块。

在其中一个实施例中，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括第一全控型器件、第二全控型器件、第三全控型器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管和电容；

第一全控型器件与第二全控型器件串接，第二全控型器件与第三全控型器件反向串接；第一二极管与第一全控型器件反向并联，第二二极管与第二全控型器件反向并联，第三二极管与第三全控型器件反向并联，第一全控型器件、第二全控型器件和第三全控型器件串接后与电容并联。

在其中一个实施例中，第一全控型器件与第二全控型器件正向串接。

在其中一个实施例中，第一全控型器件与第二全控型器件反向串接。

附图说明

图1为一个实施例中的采用分裂电抗的换流器的应用场景图；

图2为一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构简图；

图3为一个实施例的采用分裂电抗的换流器中电流分量的通路路径示意图；

图4为一个实施例的采用分裂电抗的换流器双极短路电流的流通路径示意图；

图5为一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构示意图；

图6为一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；

图7为另一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；

图8为又一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；

图9为一个实施例的采用分裂电抗的换流器应用功率模块的示意图；

图10为一个实施例的分裂电抗器的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请提供的采用分裂电抗的换流器，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，在换流器中，第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端作为直流输出正极端，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端作为直流输出负极端，第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接，换流器可以将交流输入电网侧输入的交流电转变为直流电输出。

参见图2所示，为本发明一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构简图，该实施例中的采用分裂电抗的换流器，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；

第一组换流桥臂中的三相换流桥臂110、120、130的负极端与三个分裂电抗器210、220、230的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂310、320、330的正极端与三个分裂电抗器210、220、230的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器210、220、230的公共端用于与交流输入电网侧连接。

在本实施例中，采用分裂电抗的换流器采用分裂电抗器，分裂电抗器具有两个分支端和一个公共端，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂110、120、130的负极端与三个分裂电抗器210、220、230的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂310、320、330的正极端与三个分裂电抗器210、220、230的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器210、220、230的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，可以实现换流器的功能，在换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，由于分裂电抗器的互感作用，对于电网电流分量，分裂电抗器的感抗值变小；对于桥臂环流、直流分量中的谐波分量，分裂电抗器的感抗值变大，可以满足换流器多方便的功能需求，而且在具体实现过程中，采用分裂电抗器相比于一般独立的桥臂电抗器，电抗器数量减少，能节约占地和设备资源等。

需要说明的是，交流输入电网侧具有三相接口A、B、C，三个分裂电抗器210、220、230分别具备一个公共端，可以与交流输入电网侧的三相接口一一对应连接；一个分裂电抗器的两个分支端连接同一相的两个桥臂。

在一个实施例中，如图2所示，采用分裂电抗的换流器还包括三个充电电阻R1、R2、R3和一组三相隔离开关S1；

三个分裂电抗器210、220、230的公共端与三相隔离开关S1的一个三相端一一对应连接，三相隔离开关S1的另一三相端与交流输入电网侧一一对应连接，三相隔离开关S1的三相与三个充电电阻R1、R2、R3一一对应并联。

在本实施例中，在三个分裂电抗器210、220、230的公共端与交流输入电网侧之间设置了三个充电电阻R1、R2、R3和三相隔离开关S1。换流器在正常工作前需要进行初始化充电，通过三相隔离开关S1的断开，交流输入电网侧可以通过三个充电电阻R1、R2、R3对换流器的所有换流桥臂进行充电。

进一步的，三个充电电阻R1、R2、R3参数相同，三相隔离开关S1可以替换为三相断路器，三相断路器和三相隔离开关S1的结构不同。

在一个实施例中，分裂电抗器包括两个分支电抗，两个分支电抗的一对异名端相连，连接点作为分裂电抗器的公共端，两个分支电抗的另一对异名端分别作为分裂电抗器的分支端。

在本实施例中，分裂电抗器包括两个分支电抗，其一对异名端相连，连接点作为分裂电抗器的公共端，分支电抗的未相连的两端分别连接换流器同一相的两个桥臂，公共端连接该相的交流输入电网侧。

根据换流器本身的功能特性，在换流器正常工作时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，各分量的电流通路如图3所示，其中SM表示换流器桥臂中的功率模块。假设其基波感抗值均为X_L1，二倍频感抗值均为X_L2，分裂电抗两桥臂之间的互感系数为f(0<f<1)，其中X_L2＝2X_L1。正常运行时，各电流分量的等效电抗值如下：

(1)对于电网电流分量，同一相的两桥臂电流大小相同，在一个桥臂中的方向为从同名端流入，在另一个桥臂中的方向为从非同名端流入，电流极性相反，两桥臂的等效电抗均为X₁＝X_L1-X_M1＝X_L1(1-f)。

(2)对于桥臂环流分量，同一相的两桥臂流过同一电流，都是从同名端流入或者都是从非同名端流入，电流极性相同，两桥臂的等效电抗均为X₂＝X_L2+X_M2＝X_L2(1+f)＝2X_L1(1+f)。

(3)对于单极短路电流，由于短路桥臂的短路电流远大于非短路桥臂的正常工作电流，非短路桥臂对短路桥臂的互感几乎可以忽略，此时与短路极连接的三相桥臂电抗的感抗值接近其基波感抗值，均为X_L1。

(4)对于直流分量中的谐波分量和双极短路电流(双极短路电流的流通路径如图4所示)，由于其在同一相的两桥臂中流通方向一致，电流从分裂电抗两分支同一极性流入，由于互感的作用，分裂电抗的也能起到更强的抑制作用。

综上，采用分裂电抗时，桥臂点航对不同电流分量呈现不同的感抗值，对于电网电流分量，其感抗值变小，能更好地满足功率快速交换的需要；对于桥臂环流、双极短路电流、直流电流中的谐波分量，其感抗值则变大，能提高换流器抑制桥臂换流、双极短路电流和直流电流中的谐波分量的能力；对于单极短路电流，其感抗值也能维持基波感抗值，起到良好的限制短路电流目的。

在一个实施例中，两个分支电抗的电感值相同。

在本实施例中，一般换流器的同一相的两个桥臂的结构对称，两个分支电抗的电感值相同，可以稳定两桥臂的电流变化。

在一个实施例中，分裂电抗器包括超导分裂电抗器。

在本实施例中，分裂电抗器可以但不限于是超导分裂电抗器，超导分裂电抗器中线圈采用超导材料来绕制，其具有体积小、重量轻、效率高、阻燃、谐波小等特点，便于在电网中应用；而且超导分裂电抗器还可以根据超导材料的特性对电抗进行可控调节，超导分裂电抗器可以是失超型超导可控电抗器，通过电抗器的超导态和正常态的转变来实现电抗器电抗值的调节，也可以是不失超型超导可控电抗器，正常工作情况下，在实现电抗值的调节过程中，超导材料一直处于超导态。

在一个实施例中，分裂电抗器具备活动的公共端。

在本实施例中，分裂电抗器的公共端是活动的，在换流器的桥臂的参数发生变化时，可以根据实际场景需要对分裂电抗器的公共端进行调节，以调节分裂电抗器在同一相的两个桥臂中的电抗，以正常实现分裂电抗器在换流器中的作用。

在一个实施例中，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括半H桥功率模块、全H桥功率模块或CDSM功率模块。

在本实施例中，采用分裂电抗的换流器的换流桥臂可以采用半H桥、全H桥或CDSM(Clamp Doulbe Sub-modular，箝位双功率模块)作为功率模块，通过功率模块的输出端口串接级联达到高电压、大容量的目的。

在一个实施例中，如图5和图6所示，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括第一全控型器件410、第二全控型器件420、第三全控型器件430、第一二极管440、第二二极管450、第三二极管460和电容470；

第一全控型器件410与第二全控型器件420串接，第二全控型器件420与第三全控型器件430反向串接；第一二极管440与第一全控型器件410反向并联，第二二极管450与第二全控型器件420反向并联，第三二极管460与第三全控型器件430反向并联，第一全控型器件410、第二全控型器件420和第三全控型器件430串接后与电容470并联；

第一全控型器件与第二全控型器件的连接点作为第一连接点，第三全控型器件与电容的连接点作为第二连接点，第一连接点和第二连接点作为功率模块的输出端子。

在本实施例中，采用分裂电抗的换流器的换流桥臂中包括若干个功率模块，功率模块中第一全控型器件410与第二全控型器件420串接，第二全控型器件420与第三全控型器件430反向串接；第一二极管440与第一全控型器件410反向并联，第二二极管450与第二全控型器件420反向并联，第三二极管460与第三全控型器件430反向并联，第一全控型器件410、第二全控型器件420和第三全控型器件430串接后与电容470并联，第一连接点和第二连接点作为功率模块的输出端子。在具体实现过程中，正常工作时，通过控制信号控制三个全控型器件关断，输出需要的电平，故障时闭锁功率模块，功率模块只具备对电容充电的电流通路；应用在换流器中，当换流器的正负极端发生短路故障时，只要同时闭锁所有功率模块，故障电流可能的通路路径中各功率模块中的电容电压和高于换流器所连接的交流电压，故障电流可能的通路路径中的电流路径就不会有电流流过，实现换流器直流侧故障的自清除，而且相比于CDSM结构的MMC换流器，本发明的换流器的功率模块的结构更加简单，元器件较少，内部连接及控制更加简单，降低了成本。

进一步的，在采用如图6所示的功率模块时，采用分裂电抗的换流器还包括一个单相隔离开关S2；单相隔离开关S2连接在第一组换流桥臂中的三相换流桥臂110、120、130的正极端和第二组换流桥臂中的三相换流桥臂310、320、330的负极端之间；

断开三相隔离开关S1，闭合单相隔离开关S2，交流输入电网侧通过三个充电电阻R1、R2、R3对换流器的所有换流桥臂进行充电；

在所有换流桥臂的电压都稳定至到交流输入电网侧线电压的一半后，切换各换流桥臂中功率模块的解锁和闭锁状态，使各换流桥臂的功率模块的电压都稳定至交流系统线电压；

闭锁所有换流桥臂中的功率模块，断开单相隔离开关S2，闭合三相隔离开关S1；

调节各换流桥臂中解锁的功率模块的个数，使各换流桥臂的功率模块充电至额定电压。

单相隔离开关S2可以替换为断路器，断路器和单相隔离开关S2的结构不同。

进一步的，第一全控型器件410、第二全控型器件420和第三全控型器件430的类型和参数均相同；第一二极管440、第二二极管450、第三二极管460的类型和参数均相同。

可选的，全控型器件可以是绝缘栅双极型晶体管。

在一个实施例中，第一全控型器件410与第二全控型器件420正向串接。

在一个实施例中，如图7所示，第一全控型器件410为第一绝缘栅双极型晶体管T1，第二全控型器件420为第二绝缘栅双极型晶体管T2，第三全控型器件430为第三绝缘栅双极型晶体管T3；

第一绝缘栅双极型晶体管T1的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的集电极连接，第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的发射极连接；

第一二极管440为二极管D1，第二二极管450为二极管D2，第三二极管460为二极管D3；

二极管D1的正极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的发射极连接，二极管D1的负极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的集电极连接；二极管D2的正极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极连接，二极管D2的负极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的集电极连接；二极管D3的正极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的发射极连接，二极管D3的负极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的集电极连接；

电容470的正极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的集电极连接，电容470的负极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的集电极连接。

在本实施例中，全控型器件为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor)，第一绝缘栅双极型晶体管T1与第二绝缘栅双极型晶体管T2正向串接，第二绝缘栅双极型晶体管T2与第三绝缘栅双极型晶体管T3反向串接，二极管D1、二极管D2、二极管D3与第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2、第三绝缘栅双极型晶体管T3一一对应反向并联，第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2和第三绝缘栅双极型晶体管T3串接后与电容470并联。通过触发控制第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2和第三绝缘栅双极型晶体管T3的导通状态，可以使功率模块处于不同的工作状态，以便输出不同的电平，图7中的U_SM为功率模块的输出电压，i_SM为功率模块的输出电流，U_c为电容C的电压值。

在一个实施例中，第一全控型器件410与第二全控型器件420反向串接。

在一个实施例中，如图8所示，第一全控型器件410为第一绝缘栅双极型晶体管T1，第二全控型器件420为第二绝缘栅双极型晶体管T2，第三全控型器件430为第三绝缘栅双极型晶体管T3；

第一绝缘栅双极型晶体管T1的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极连接，第二绝缘栅双极型晶体管T2的集电极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的集电极连接；

第一二极管440为二极管D1，第二二极管450为二极管D2，第三二极管460为二极管D3；

二极管D1的正极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的发射极连接，二极管D1的负极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的集电极连接；二极管D2的正极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的发射极连接，二极管D2的负极与第二绝缘栅双极型晶体管T2的集电极连接；二极管D3的正极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的发射极连接，二极管D3的负极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的集电极连接；

电容470的正极与第一绝缘栅双极型晶体管T1的集电极连接，电容470的负极与第三绝缘栅双极型晶体管T3的发射极连接。

在本实施例中，全控型器件为绝缘栅双极型晶体管，第一绝缘栅双极型晶体管T1与第二绝缘栅双极型晶体管T2反向串接，第二绝缘栅双极型晶体管T2与第三绝缘栅双极型晶体管T3反向串接，二极管D1、二极管D2、二极管D3与第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2、第三绝缘栅双极型晶体管T3一一对应反向并联，第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2和第三绝缘栅双极型晶体管T3串接后与电容470并联。通过触发控制第一绝缘栅双极型晶体管T1、第二绝缘栅双极型晶体管T2和第三绝缘栅双极型晶体管T3的导通状态，可以使功率模块处于不同的工作状态，以便输出不同的电平，图8中的U_SM为功率模块的输出电压，i_SM为功率模块的输出电流，U_C为电容C的电压值。

在本发明的功率模块中，第一全控型器件410与第二全控型器件420正向串接或反向串接均可，而且全控型器件不仅仅可以是绝缘栅双极型晶体管，也可以是其他类型的全控型器件。

在一个实施例中，以应用普通分裂电抗器的MMC(Modular MultilevelConverter，模块化多电平结构)换流器为例进行说明：

针对传统MMC换流器每个桥臂采用独立桥臂电抗器存在的缺点，提出一种同一相桥臂采用一个分裂电抗器的换流器方案。在该换流器结构中，桥臂电抗器数量仅为3个，可以节省安装占地。同时采用分裂电抗器，可以很好地满足桥臂电抗功率交换、环流抑制和限制短路电流等多方面的功能需求。

本发明所提出的MMC换流器结构如图9所示，其所采用的分裂电抗接线如图10所示，*号表示同名端，分裂电抗的两个分支1、2分别接换流器同一相的下桥臂和上桥臂，分裂电抗的公共端3接该相的交流输入电网侧。图中分裂电抗的两个分支异名端相连，两个分支的连接处即为公共端，两个分支电感值相同。

在MMC柔直换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量，电网电流分量和桥臂环流分量，各分量的电流通路如图5所示。假设其基波感抗值均为X_L1，二倍频感抗值均为X_L2，分裂电抗两桥臂之间的互感系数为f(0<f<1)，其中X_L2＝2X_L1。正常运行时，各电流分量的等效电抗值如下：

(1)对于电网电流分量，同一相的上下桥臂电流大小相同，方向一个桥臂从同名端流入，一个从非同名端流入，电流极性相反，上下桥臂的等效电抗均为X₁＝X_L1-X_M1＝X_L1(1-f)。

(2)对于桥臂环流分量，同一相的上下桥臂流过同一个电流，都是从同名端流入或者都是从非同名端流入，电流极性相同，上下桥臂的等效电抗均为X₂＝X_L2+X_M2＝X_L2(1+f)＝2X_L1(1+f)。

(3)对于单极短路电流，由于短路桥臂的短路电流远大于非短路桥臂的正常工作电流，非短路桥臂对短路桥臂的互感几乎可以忽略，此时与短路极连接的三相桥臂电抗的感抗之接近其基波感抗值均为X_L1。

(4)对于直流分量中的谐波分量和双极短路电流(双极短路电流的流通路径如图6所示)，由于其在上下桥臂中流通方向一致，电流从分裂电抗两分支同一极性流入，由于互感的作用，分裂电抗的也能起到更强的抑制作用。

由以上分析可知，采用分裂电抗时，桥臂电抗对不同电流值分量呈现不同的感抗值，对于电网电流分量，其感抗值变小，能更好地满足功率快速交换的需要；对于桥臂环流、双极短路电流、直流电流中的谐波分量，其感抗值则变大，能提高换流器抑制桥臂换流、双极短路电流和直流电流中的谐波分量的能力；对于单极短路电流，其感抗值也能维持基波感抗值，起到良好的限制短路电流目的。同时由于电抗数目减少，能节约占地和设备投资等。

本实施例仅以普通的分裂电抗作为说明，采用超导分裂电抗等其他改进形式的分裂电抗作为桥臂电抗同样能达到该目的。

采用分裂电抗的换流器的功率模块可以是半H桥模块、全H桥模块、CDSM模块或其他形式模块等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种采用分裂电抗的换流器，其特征在于，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，所述第一组换流桥臂和所述第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，所述桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；

所述第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与所述三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，所述第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与所述三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，所述三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接；

所述采用分裂电抗的换流器还包括三个充电电阻和一组三相隔离开关；

所述三个分裂电抗器的公共端与所述三相隔离开关的一个三相端一一对应连接，所述三相隔离开关的另一三相端与所述交流输入电网侧一一对应连接，所述三相隔离开关的三相与所述三个充电电阻一一对应并联；

所述分裂电抗器包括两个分支电抗，所述两个分支电抗的一对异名端相连，连接点作为所述分裂电抗器的公共端，所述两个分支电抗的另一对异名端分别作为所述分裂电抗器的分支端；

所述两个分支电抗的电感值相同；

所述分裂电抗器包括超导分裂电抗器；

所述分裂电抗器具备活动的公共端。

2.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，所述功率模块包括半H桥功率模块、全H桥功率模块或CDSM功率模块。

3.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，所述功率模块包括第一全控型器件、第二全控型器件、第三全控型器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管和电容；

所述第一全控型器件与所述第二全控型器件串接，所述第二全控型器件与所述第三全控型器件反向串接；所述第一二极管与所述第一全控型器件反向并联，所述第二二极管与所述第二全控型器件反向并联，所述第三二极管与所述第三全控型器件反向并联，所述第一全控型器件、所述第二全控型器件和所述第三全控型器件串接后与所述电容并联；

所述第一全控型器件与所述第二全控型器件的连接点作为第一连接点，所述第三全控型器件与所述电容的连接点作为第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点作为所述功率模块的输出端子。

4.根据权利要求3所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述第一全控型器件与所述第二全控型器件正向串接。

5.根据权利要求3所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述第一全控型器件与所述第二全控型器件反向串接。

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