一种基于igbt的直流输电装置的主电路拓扑结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，包括一个直流电压源，所述直流电压源并联有若干组IGBT单阀，每组IGBT单阀为两个，每组IGBT单阀均连接于同一交流系统上，每个所述的IGBT单阀由两个IGBT阀并联组成，所述IGBT阀包括一个门极驱动电路，所述门极驱动电路连接IGBT，并为IGBT提供开/关脉冲，所述IGBT两端分别并联有一个二极管、一个均压电阻以及一个吸收电路，所述吸收电路由一个吸收电容、一个吸收电阻以及一个快速二极管组成，所述吸收电容的一端连接于IGBT，另一端连接均压电阻以及快速二极管的负极，采用IGBT技术，利用IGBT阀的合理设计，解决了在利用VSC?HVDC提高电网输电能力及其可靠性应首先保证装置本身的安全稳定运行问题。
【专利说明】
一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及IGBT应用技术领域，具体涉及一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构。
【背景技术】
[0002]随着我国电网规模的不断扩大，提高系统稳定性、增加电网输电能力、改善无功分布和电压支撑将成为我国电网面临的关键技术问题。应用基于以IGBT为代表的可关断器件的大功率电力电子装置是解决这些问题的途径之一。
[0003]近年来，以ABB公司为代表的国外公司发展了轻型直流输电技术，并将该技术成功应用于多个领域。其核心技术是采用可控关断型元件构成电压源换流器(voltagesourceconverter，VSC)进行直流输电。国际上，这项技术的标准名称是电压源换流器高压直流输电，国内习惯称之为柔性直流输电，其具有紧凑化、模块化设计，易于调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点，甚至可以通过增加储能设备实现向系统提供后备电源。但由于VSC-HVDC装置自身的复杂性、不成熟性，其运行可靠性还比较低，因此，利用VSC-HVDC提高电网输电能力及其可靠性首先应保证装置本身的安全稳定运行。
【发明内容】
[0004]针对以上问题，本实用新型提供了一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，采用IGBT技术，利用IGBT阀的合理设计，解决了在利用VSC-HVDC提高电网输电能力及其可靠性应首先保证装置本身的安全稳定运行问题，可以有效解决【背景技术】中的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，包括一个直流电压源，所述直流电压源并联有若干组IGBT单阀，每组IGBT单阀为两个，每组IGBT单阀均连接于同一交流系统上，每个所述的IGBT单阀由两个IGBT阀并联组成，所述IGBT阀包括一个门极驱动电路，所述门极驱动电路连接IGBT，并为IGBT提供开/关脉冲，所述IGBT两端分别并联有一个二极管、一个均压电阻以及一个吸收电路，所述吸收电路由一个吸收电容、一个吸收电阻以及一个快速二极管组成，所述吸收电容的一端连接于IGBT，另一端连接均压电阻以及快速二极管的负极。
[0006]作为本实用新型一种优选的技术方案，所述IGBT单阀的个数为2-5个。
[0007]作为本实用新型一种优选的技术方案，所述IGBT单阀与直流电压源之间连接有电容。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]本实用新型采用IGBT技术，利用IGBT阀的合理设计，解决了在利用VSC-HVDC提高电网输电能力及其可靠性应首先保证装置本身的安全稳定运行问题。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型主电路拓扑结构示意图。[0011 ]图2为本实用新型IGBT阀的结构示意图。
[0012]图中标号为:1-直流电压源；2-1GBT单阀；3_交流系统；4-1GBT阀；5-门极驱动电路;6-1GBT; 7-二极管;8-均压电阻;9-吸收电路；10-吸收电容；11-吸收电阻；12-快速二极管;13-电容。
【具体实施方式】
[0013]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014]实施例:
[0015]如图1-图2所示，一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，包括一个直流电压源I，所述直流电压源I并联有若干组IGBT单阀2，每组IGBT单阀2为两个，每组IGBT单阀2均连接于同一交流系统3上，每个所述的IGBT单阀2由两个IGBT阀4并联组成，所述IGBT阀4包括一个门极驱动电路5，所述门极驱动电路5连接IGBT6，并为IGBT6提供开/关脉冲，所述IGBT6两端分别并联有一个二极管7、一个均压电阻8以及一个吸收电路9，所述吸收电路9由一个吸收电容10、一个吸收电阻11以及一个快速二极管12组成，所述吸收电容10的一端连接于IGBT6，另一端连接均压电阻8以及快速二极管12的负极。
[0016]在上述实施例上优选，所述IGBT单阀2的个数为2-5个。
[0017]在上述实施例上优选，所述IGBT单阀2与直流电压源I之间连接有电容13。
[0018]工作原理:图2中门极驱动电路为IGBT提供开、关脉冲，均压电阻Rp起静态均压的作用，由吸收电容Cs、吸收电阻Rs和快速二极管Ds组成的吸收电路起动态均压的作用。
[0019]吸收电路的工作原理如下:当IGBT截止时，Cs上的电压与并联的IGBT阀端电压相同。当IGBT阀两端出现电压尖峰时，吸收电路中的Ds导通，通过对吸收电容充电，吸收电压尖峰的能量，达到保护IGBT阀的作用。当IGBT开通时，电容中储存的能量通过Rs经开通的IGBT释放，为下一次的吸收过程做准备。
[0020]基于上述，本实用新型采用IGBT技术，利用IGBT阀的合理设计，解决了在利用VSC-HVDC提高电网输电能力及其可靠性应首先保证装置本身的安全稳定运行问题。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，其特征在于，包括一个直流电压源(I)，所述直流电压源(I)并联有若干组IGBT单阀(2)，每组IGBT单阀(2)为两个，每组IGBT单阀(2)均连接于同一交流系统(3)上，每个所述的IGBT单阀(2)由两个IGBT阀(4)并联组成，所述IGBT阀(4)包括一个门极驱动电路(5)，所述门极驱动电路(5)连接IGBT(6)，并为IGBT(6)提供开/关脉冲，所述IGBT(6)两端分别并联有一个二极管(7)、一个均压电阻(8)以及一个吸收电路(9)，所述吸收电路(9)由一个吸收电容(10)、一个吸收电阻(11)以及一个快速二极管(I 2)组成，所述吸收电容(1)的一端连接于IGBT (6)，另一端连接均压电阻(8)以及快速二极管(12)的负极。2.根据权利要求1所述的一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，其特征在于:所述IGBT单阀(2)的个数为2-5个。3.根据权利要求1所述的一种基于IGBT的直流输电装置的主电路拓扑结构，其特征在于:所述IGBT单阀(2)与直流电压源(I)之间连接有电容(13)。
【文档编号】H02M1/32GK205490221SQ201620244352
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】钟权恩
【申请人】科广电子（东莞）有限公司