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电气传动2016年第46卷第4期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.4
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西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器
刘斌,张登山2,StephanBusse3,李季4,AndreasMuenzebrock
(1.西门子(中国)有限公司，上海，200082;2.西门子(中国)有限公司，北京100102;
3.西门子，纽伦堡90459;4.西门子，匹兹堡15239)
摘要：模块化多电平变换器(M2C)不仅具有模块化设计的优点，而且具有公共的直流母线和交流侧，可以直接应用于中高压大功率有功变换场合。西门子已于2010年首次成功将该拓扑应用于高压直流输电，并基于该拓扑开发了高压大功率电机传动应用的变频器，该变频器具有更加快速可靠的单元旁路、更加灵活的变压器设计和布局(如变压器柜与功率单元柜分离放置)等特点。详细介绍了M2C拓扑的结构与原理；并对M2C高压变频器和目前工业应用的主要高压变频器的系统可靠性进行了比较分析；最后介绍了西门子新一代多功能型模块化多电平高压变频器SINAMICSGH150的技术特点。
关键词：半桥子模块；模块化多电平变流器；高压变频器；高压直流输电；可靠性；平均无故障时间(MTBF)中图分类号：TM461文献标识码：A
SiemensNextVersatileMediumVoltageDriveBasedonM2CTopology
LIUBin,ZHANGDengshan2,StephanBusse3,LIJi?,AndreasMuenzebrock
(1.SiemensLad.,China,Shanghai200082,China;2.SiemensLtd.,China,Beijing100102,China;3.SiemensAG,Nuernberg90459,Germany;4.SiemensIndustry,Inc.,Pitsburgh15239,USA)
Abstract:ModularmultilevelConverter(M2C)notonlybenefitsfromitsmodulardesignbutalsodistinguishesitselfbycommonDCbusandinputACside,whichenableitdirectlyappliedtohighvoltageactivepowerconvert.Siemenshasmadeuseoftheseattractivefeaturesandhasalreadyfirsthighvoltagedirectcurrentsystems(HVDC)aplicationsinoperationsince2010.NowSiemenshasdevelopedawatercooled,mediumvoltagedrivebasedontheM2Ctopology(SINAMICSGH150)servingthehighpowerapplications.Itprovidesadvancedfeatures,suchasahighspeedcellbypass(activationinlessthanonemillisecond)andmoretransformerflexibility.TheaimofthisarticleistointroducetheM2Cprincipleandcomparethereliabilityofcurrentmainlyusedvoltagesourcedrivetopologies.ThenitbrieflyintroducestheSINAMICSGH150mediumvoltagedrive.
Keywords:half-bridgesubmodule;modularmultilevelconverter;mediumvoltagedrive;highvoltagedirectcurrentsystems;reliability;meantimebetweenfailures(MTBF)
模块化
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