分等效，其中一部分等效由全桥子模块产生，设为Udl，则Udl = -NUc/2?+NUc/2 ;另一部分等效由半桥子模块产生，设为Ud2，则Ud2 = NUc/2。两部分叠加后得到直流母线电压Ud，即
[0028]Ud = Udl+Ud2 = 0 ?+NUc(3)
[0029]本发明的有益效果为:
[0030](1)本发明用作直流融冰时，由于采用MMC结构，更适合用于高压大功率场合，此外MMC的模块化结构无需传统电路中的整流变压器且谐波含量低，无需输出滤波装置，相较于现有直流融冰装置，可以有效减小装置体积；
[0031](2)本发明也可用作STATC0M或SVG，实现无功补偿功能。在在直流融冰和STATC0M功能之间切换时，本发明无需改变电路的拓扑结构，只需要改变相应的控制策略即可实现功能的切换；
[0032](3)本发明的混合型模块化多电平变换器直流母线输出电压可以实现从零到最大值之间的连续可调，实现直流融冰电流的灵活和有效控制，以满足不同的线路的融冰要求；
[0033](4)本发明的混合型模块化多电平变换器拓扑结构，在不降低融冰及其控制性能的前提下，比现有技术节省25%的大功率开关器件和相应配套辅助电路，装置的开关损耗和通态损耗也能相应减少25%，降低了装置成本、体积以及运行费用，提高了装置运行可靠性。
【附图说明】
[0034]图1是现有的采用全桥型MMC直流融冰装置拓扑结构图。
[0035]图2是全桥型子模块拓扑结构图。
[0036]图3是半桥型子模块拓扑结构图。
[0037]图4是本发明的一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图。
[0038]图5是本发明的另一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图。
[0039]图6是本发明的另一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图。
[0040]图7是本发明的用作直流融冰装置示意图。
[0041]图8是本发明的用作直流融冰装置示意图。
[0042]图9是本发明采用的综合控制策略示意图。
[0043]图10是本发明用作STATC0M的示意图。
[0044]其中，1、全桥型子模块FBSM，2、半桥型子模块HBSM，3、交流母线，4、需要融冰的线路，5、隔离开关、6、公共直流母线的正极，7、公共直流母线的负极，LB、桥臂电感，Ud。、直流母线电压，Uxy(x = p，n ;y = a，b，c)为各桥臂电压，Ixy (x = p，n ;y = a，b，c)为各桥臂电流，LJPRS为线路阻抗。
【具体实施方式】
:
[0045]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0046]图1是现有的采用全桥型MMC直流融冰装置拓扑结构图，图中所有子模块皆为全桥型子模块1，每个桥臂含有N个功率单元子模块，每个FBSM 1含有四个IGBT，则一共需要24N个IGBT，结构复杂，而且成本高。
[0047]现提供一种一种基于混合型模块化多电平变换器的拓扑结构，具有以下特征:
[0048]混合型模块化多电平变换器为三相桥结构，变换器每一相包括一个上桥臂功率链和一个下桥臂功率链，每个功率链均由一个电感与N个功率单元子模块(Sub-Module，SM)首尾串联而成，从上到下分别为第1个、第2个、…、第N个子模块，其中N为大于1的整数，所述功率单元子模块SM为半桥型子模块(Half Bridge SM, HBSM)和全桥型子模块(FullBridge SM, FBSM)两种类型，在每一相中所述半桥型子模块HBSM和全桥型子模块FBSM的数量比例为1:1，即在每一相中包含N个半桥型子模块HBSM和N个全桥型子模块FBSM。
[0049]各相上桥臂功率链第1个功率单元SM的首端连接在一起，作为公共直流母线的正极，各相下桥臂功率链第N个功率单元SM的末端连接在一起，作为公共直流母线的负极，各相上桥臂功率链第N个功率单元SM的末端和该相下桥臂功率链第1个功率单元SM的首端各通过一个电感连接在一起，每一相两个电感的连接点连接该相的交流母线。
[0050]公共直流母线的正极和公共直流母线的负极分别施加在相应的待融冰线路上，gp可实现直流融冰；当不做融冰使用时，直流侧母线正负极开路，所述变换器可用作STATC0M或SVG，实现无功补偿功能。
[0051]半桥型子模块HBSM由两个带反并联二极管的全控型功率开关器件和电容器构成。
[0052]全桥型子模块FBSM由四个带反并联二极管的全控型功率开关器件和电容器构成。
[0053]在上、下桥臂功率链中的子模块SM分别为全桥型子模块FBSM、半桥型子模块HBSMo
[0054]在上、下桥臂功率链中的子模块SM分别为半桥型子模块HBSM、全桥型子模块FBSMo
[0055]在每个所述功率链中的N个子模块SM由N/2个全桥型子模块FBSM和N/2个半桥型子模块HBSM组成。
[0056]图2是全桥型子模块1结构图，图中由四个IGBT组成，Dll、D12、D21、D22分别为相应的反并联二极管，％为子模块的电容电压，u 1和i SM分别是子模块的输出电压和电流，通过开关的组合，可以输出0和±UC三种电平。
[0057]图3是半桥型子模块2结构图，图中由上下两个IGBT组成，Dl、D2为反并联二极管。％为子模块的电容电压，u SM和i SM分别是子模块的输出电压和电流，通过开关的组合，可以输出0和Uc两种电平。
[0058]图4是本发明的一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图，采用混合型MMC，既有全桥功率单元SM，也有半桥功率单元SM，每个FBSM 1含有四个IGBT，每个HBSM 2含有两个IGBT，则一共需要18N个IGBT，本发明所提出的方案比现有全桥MMC方案可以减少25%开关器件，而当前MMC电路成本中，开关器件占据了最大的比例，因此减少开关器件的使用可以大幅节约成本。本发明的主电路为三相混合型MMC，MMC综合控制系统未包含在内。其中每相MMC包含上、下桥臂两个功率链，每个功率链均由电感与N个功率单元SM串联而成，从上到下分别为第1个、第2个、…、第N个子模块，其中N为大于1的整数，三相的上桥臂功率链统一采用功率单元FBSM 1，三相的下桥臂功率链统一采用功率单元HBSM 2。各相上桥臂功率链第1个功率单元SM的首端连接在一起，作为公共直流母线的正极6，各相下桥臂功率链第N个功率单元SM的末端连接在一起，作为公共直流母线的负极7，各相上桥臂功率链第N个功率单元SM的末端和该相下桥臂功率链第1个功率单元SM的首端各通过一个电感连接在一起，每一相两个电感的连接点连接该相的交流母线3。其中公共直流母线的正负极通过隔离开关5输出连接需要融冰的线路4，交流母线3连接变电站的输入线路，提供直流融冰的能量，根据线路的长度及阻抗确定所需直流电压，由控制系统调节，以达到最好的融冰效果。
[0059]图5是本发明的另一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图，与图4所示装置的区别为，三相的上桥臂功率链统一采用功率单元HBSM 2，三相的下桥臂功率链统一采用功率单元FBSM 1，其余都与图4相同。
[0060]图6是本发明的另一种基于混合型MMC直流融冰装置拓扑结构图，与图4所示装置的区别为，三相的上桥臂功率链N个子模块SM由N/2个全桥型子模块FBSM 1和N/2个半桥型子模块HBSM 2组成，三相的下桥臂功率链N个子模块SM由N/2个全桥型子模块FBSM1和N/