【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，具体涉及一种模块化多电平换流器电路及配置方法。
技术介绍
1、模块化多电平换流器(mmc)是柔性直流输电系统的重要组成部分，承担着电流变换的作用，其中的桥臂电抗器是mmc必不可少的设备，主要用来实现一下功能：
2、(1)从换流器交流出口看，上、下两个桥臂电抗器相当于并联的关系，构成换流器出口电抗的一部分，对换流器的额定容量以及运行范围有一定的影响；
3、(2)从换流器直流出口看，上、下两个桥臂电抗器串联后与子模块组成的三个相单元并联于直流侧，而它们各自产生的直流电压不可能完全相等，存在一定环流在三个相单元之间流动；桥臂电抗器的阻抗不仅可以限制环流的大小，也可以有效减小换流器内部或外部故障时的电流上升率；特别是当换流器直流侧出口短路时，电流上升率能够被限制到较小的值，从而使igbt在较低的过电流水平下安全关断，为系统提供更为有效和可靠的保护。
4、而现有的模块化多电平换流器电路设计中，一般采用现代的干式空心电抗器，其采用固体绝缘全封闭绕组，多包封并联结构；其中，每个包封由多层线圈绕制，环氧玻璃纤维绕包而成；包封间由撑条隔开，形成竖直的散热气道。并联包封的首末端焊接连接在铝制的星型架。星型架除了汇流，还起到固定线圈的作用。在绕制完成后，电抗器整体经过高温固化，具有较高的机械强度和稳定性。这种结构的电抗器外观为空心圆柱体，也称为柱型空心电抗器。目前模块化多电平换流器中的桥臂电抗器主要采用柱型空心电抗器。
5、现有技术中由于采用柱型空心电抗器，其运行时工作磁场在空间
6、综上，现有技术中使用的电抗器及对应的电路设计不仅占用空间大，且成本高，还容易出现恶性安全事故。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是改进现有模块化多电平换流器电路设计，以减少成本，缩减系统占用空间。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种模块化多电平换流器电路，其主要包括电路输入端、电路输出端和相单元；所述电路输入端通过所述相单元与所述电路输出端连接；所述相单元中设有上桥臂和下桥臂，且所述上、下桥臂中均串接有多个子模块和桥臂电抗器；
4、所述桥臂电抗器分布式串接于所述上、下桥臂中；各桥臂中所述桥臂电抗器设置数量全部相同或不全相同；
5、所述桥臂电抗器为环型空心电抗器，并与相邻的所述子模块串接；各桥臂中所述桥臂电抗器的数量与所述子模块的数量相同或不全相同。
6、可选的，所述子模块为半桥子模块、全桥子模块、钳位型子模块、多电平子模块其中一种或多种组合。
7、可选的，所述子模块的进线和出线之间还跨接有保护模块。
8、可选的，所述保护模块为旁路开关和/或保护晶闸管。
9、可选的，所述桥臂电抗器串接于所述子模块的进线或出线上，且位于所述保护模块的旁侧。
10、可选的，每个桥臂上均级联有n个所述子模块；
11、每个所述子模块的进线或出线上均串接有至少一个所述桥臂电抗器；
12、n为大于或等于2的自然数。
13、可选的，每个所述相单元中，所述桥臂电抗器的串接位置不全相同。
14、可选的，所述上桥臂中，所述桥臂电抗器串接于所述子模块的出线上；
15、所述下桥臂中，所述桥臂电抗器串接于所述子模块的进线上。
16、另一方面，本专利技术还提供一种模块化多电平换流器电路配置方法，其主要步骤包括：
17、s1、计算电路各相单元中桥臂所需的总电抗值；
18、s2、建立桥臂电抗器的成本模型，所述成本模型的约束条件包括电抗值约束条件；
19、所述电抗值约束条件为各桥臂中所述桥臂电抗器的电抗值总和大于或等于所述总电抗值；
20、s3、基于所述成本模型获得的最小值，选取对应的桥臂电抗器配置于电路中。
21、可选的，所述成本模型的约束条件还包括所述桥臂电抗器总数约束条件和单一桥臂电抗器许用电抗值；
22、所述桥臂电抗器总数约束条件为单个桥臂中所述桥臂电抗器数量大于或等于所述单个桥臂中子模块总数；
23、所述单一桥臂电抗器许用电抗值为所述桥臂电抗器安装环境许用电抗器的电抗值最大值。
24、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
25、本专利技术通过选取环型空心电抗器，并进行分布式串接，一方面可将绝大部分磁场约束在线圈内部，从而解决原有的开放式磁场带来的问题；另一方面还可以使换流阀过电压分布更加均匀，减小最大过电压进而降低换流阀的绝缘水平，可以节省成本和体积。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种模块化多电平换流器电路，包括电路输入端、电路输出端和相单元；所述电路输入端通过所述相单元与所述电路输出端连接；所述相单元中设有上桥臂和下桥臂，且所述上、下桥臂中均串接有多个子模块和桥臂电抗器；
2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述子模块为半桥子模块、全桥子模块、钳位型子模块、多电平子模块其中一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述子模块的进线和出线之间还跨接有保护模块。
4.根据权利要求3所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述保护模块为旁路开关和/或保护晶闸管。
5.根据权利要求3或4所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述桥臂电抗器串接于所述子模块的进线或出线上，且位于所述保护模块的旁侧。
6.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，每个桥臂上均级联有N个所述子模块；
7.根据权利要求6所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，每个所述相单元中，所述桥臂电抗器的串接位置不全相同。
8.根据
9.一种模块化多电平换流器电路配置方法，其特征在于，步骤包括：
10.根据权利要求9所述的模块化多电平换流器电路配置方法，其特征在于，所述成本模型的约束条件还包括所述桥臂电抗器总数约束条件和单一桥臂电抗器许用电抗值；
...【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平换流器电路，包括电路输入端、电路输出端和相单元；所述电路输入端通过所述相单元与所述电路输出端连接；所述相单元中设有上桥臂和下桥臂，且所述上、下桥臂中均串接有多个子模块和桥臂电抗器；
2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述子模块为半桥子模块、全桥子模块、钳位型子模块、多电平子模块其中一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述子模块的进线和出线之间还跨接有保护模块。
4.根据权利要求3所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述保护模块为旁路开关和/或保护晶闸管。
5.根据权利要求3或4所述的模块化多电平换流器电路，其特征在于，所述桥...
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