[發明專利]一種基于全柔性控制的柔性配電變壓器

無效

• 申請號: 201310449822.3
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103490639A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 段青;盛萬興;孫軍平;孟曉麗;宋曉輝
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/5387;H02M7/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述變壓器包括高壓級單元、隔離級單元和低壓級單元；所述高壓級單元、隔離級單元和低壓級單元依次連接，所述高壓級與隔離級單元之間、隔離級單元與低壓級單元之間均通過直流母線連接。

2.根據權利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述變壓器為三相四線制供電的柔性配電變壓器。

3.根據權利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述高壓級單元包括第一AC/DC變換器，所述第一AC/DC變換器包括二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端、控制器和輔助設備；控制器產生調制信號，對二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端的電力電子器件主電路進行控制；輔助設備接收控制器的調制信號并產生驅動信號，對二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端的電力電子器件的通斷進行驅動，并對二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端的過溫、過壓和過流進行保護，實現二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端的變量檢測和反饋控制，使二極管箝位型多電平三相全橋整流有源前端安全啟動、停機和散熱；所述第一AC/DC變換器交流側接入配電網線路，其直流側通過直流母線與隔離級單元的第一DC/AC變換器直流側相連。

4.根據權利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述隔離級單元包括第一DC/AC變換器、隔離變壓器和第二AC/DC變換器。

5.根據權利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述第一DC/AC變換器包括二極管箝位型多電平單相半橋高頻諧振逆變器、控制器和輔助設備；控制器產生調制信號對二極管箝位型多電平單相半橋高頻諧振逆變器的電力電子器件主電路進行控制，輸入直流到高頻交流方波；輔助設備接收控制器的調制信號并產生驅動信號，對二極管箝位型多電平單相半橋高頻諧振逆變器的電力電子器件的通斷進行驅動，并對二極管箝位型多電平單相半橋高頻諧振逆變器的過溫、過壓和過流進行保護，使二極管箝位型多電平單相半橋高頻諧振逆變器安全啟動、停機和散熱；所述第一DC/AC變換器直流側通過直流母線與高壓級單元相連，其交流側輸出高頻交流方波，且與隔離變壓器一次側相連。

6.根據權利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述隔離變壓器為一次側1路輸入、二次側3路輸出的隔離變壓器；一次側與第一DC/AC變換器交流側相連，二次側3路輸出分別與第二AC/DC變換器的3個單相H橋高頻諧振整流器的交流側相連。

7.根據權利要求6所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述隔離變壓器為中頻隔離變壓器或高頻隔離變壓器。

8.根據權利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述第二AC/DC變換器包括3個單相H橋高頻諧振整流器、控制器和輔助設備；控制器產生調制信號對3個單相H橋高頻諧振整流器的電力電子器件主電路進行控制，實現輸入高頻方波交流到直流的變換；輔助設備接收控制器的調制信號并產生驅動信號，對單相H橋高頻諧振整流器的電力電子器件的通斷進行驅動，并對單相H橋高頻諧振整流器的過溫、過壓和過流進行保護，使單相H橋高頻諧振整流器安全啟動、停機和散熱；所述第二AC/DC變換器交流側3個單相H橋高頻諧振整流器分別與隔離變壓器的二次側3路輸出相連，直流側3路輸出分別通過直流母線與低壓級單元的第二DC/AC變換器的3個單相H橋逆變器直流側相連。

9.根據權利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配電變壓器，其特征在于：所述低壓級單元包括第二DC/AC變換器，所述第二DC/AC變換器包括3個單相H橋逆變器、控制器、3個LC濾波器和輔助設備；控制器產生調制信號對3個單相H橋逆變器的電力電子器件主電路進行控制，實現輸入直流到工頻交流的變換；輔助設備接收控制器的調制信號并產生驅動信號，對單相H橋逆變器的電力電子器件的通斷進行驅動，并對單相H橋逆變器的過溫、過壓和過流進行保護，實現單相H橋逆變器的變量檢測和反饋控制，使單相H橋逆變器安全啟動、停機和散熱；3個單相H橋逆變器的直流側分別通過直流母線與隔離級的第二AC/DC變換器直流側相連，交流側分別與3個LC濾波器相連；第二DC/AC變換器的輸出按YN聯結，形成三相四線輸出。