技术特征：
1.一种非对称模块化多电平换流器，其特征在于，所述多电平换流器的每一相包括上桥臂和下桥臂；所述每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过电抗相连；所述多电平换流器的三相交流端通过连接变压器接入交流电网；所述多电平换流器的所有相的上桥臂上端相连作为直流正端，所述所有相的下桥臂下端相连作为直流负端，所述直流正端和索数直流负端分别与直流线路的正极和负极连接。2.根据权利要求1所述的多电平换流器，其特征在于，所述每一相的桥臂分别由多个相同的非对称半桥子模块和多个相同的非对称全桥子模块级联构成。3.根据权利要求1所述的多电平换流器，其特征在于，所述多电平换流器的模式包括整流模式和逆变模式。4.根据权利要求2所述的多电平换流器，其特征在于，所述非对称半桥子模块包括第一高电流等级半导体开关、第一低电流等级半导体开关、第一高电流等级二极管、第一低电流等级二极管和第一直流电容。5.根据权利要求2所述的多电平换流器，其特征在于，所述非对称全桥子模块包括第二、第三高电流等级半导体开关，第二、第三低电流等级半导体开关，第二、第三高电流等级二极管，第二、第三低电流等级二极管和第二直流电容。6.根据权利要求1所述的多电平换流器，其特征在于，所述每一相的电抗中点作为所述相的交流端。7.一种非对称模块化多电平换流器的参数设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取非对称模块化多电平换流器的第一参数，基于所述第一参数计算第一部分非对称全桥子模块最小级联数目；获取非对称模块化多电平换流器的第二参数，基于所述第二参数计算第二部分非对称全桥子模块最小级联数目；根据所述第一部分非对称全桥子模块最小级联数目，计算得到非对称半桥子模块级联数目；根据所述第一部分非对称全桥子模块最小级联数目和所述第二部分非对称全桥子模块最小级联数目，计算得到非对称全桥子模块级联数目；基于所述第一参数和所述第二参数，并获取半导体开关电流安全系数，以确定高电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流和低电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取非对称模块化多电平换流器的第一参数，基于所述第一参数计算第一部分非对称全桥子模块最小级联数目，包括：获取非对称模块化多电平换流器额定有功功率和额定无功功率，计算非对称模块化多电平换流器额定容量；获取非对称模块化多电平换流器直流侧额定电压，获取子模块电容额定电压，计算桥臂子模块级联基准数目；获取非对称模块化多电平换流器直流电压调节范围下限值，计算第一部分非对称全桥子模块最小级联数目。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取非对称模块化多电平换流器的第二参数，基于所述第二参数计算第二部分非对称全桥子模块最小级联数目，包括：获取非对称模块化多电平换流器交流侧额定相电压有效值，计算基准调制比；
获取非对称模块化多电平换流器与交流电网之间连接变压器的漏抗标幺值，获取非对称模块化多电平换流器桥臂电抗标幺值，计算等效连接电抗标么值；基于所述非对称模块化多电平换流器额定有功功率和额定无功功率，计算最大调制比；根据所述最大调制比，计算负电平利用系数；根据所述负电平利用系数，计算第二部分非对称全桥子模块最小级联数目。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一参数和所述第二参数，并获取半导体开关电流安全系数，以确定高电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流和低电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流，包括：根据所述非对称模块化多电平换流器额定容量和所述非对称模块化多电平换流器交流侧额定相电压有效值，计算桥臂电流基频交流分量峰值最大值；根据所述非对称模块化多电平换流器额定有功功率和所述非对称模块化多电平换流器直流侧额定电压，计算桥臂电流直流分量最大值；根据所述桥臂基频交流电流分量峰值最大值和所述桥臂电流直流分量最大值，计算桥臂电流较高峰值和桥臂电流较低峰值；获取半导体开关电流安全系数，根据所述桥臂电流较高峰值和桥臂电流较低峰值，确定高电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流和低电流等级半导体开关的最小可重复峰值电流。
技术总结
本发明提出一种非对称模块化多电平换流器及其参数设计方法，其中，所述多电平换流器的每一相包括上桥臂和下桥臂；所述每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过电抗相连；所述多电平换流器的三相交流端通过连接变压器接入交流电网；所述多电平换流器的所有相的上桥臂上端相连作为直流正端，所述所有相的下桥臂下端相连作为直流负端，所述直流正端和所述直流负端分别与直流线路的正极和负极连接。本发明可以使换流器的开关器件和电容用量都大幅下降，大幅降低换流器的成本和体积。大幅降低换流器的成本和体积。大幅降低换流器的成本和体积。
技术研发人员：宋强 赵彪 余占清 曾嵘 屈鲁 李政轩
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/9/13