[發明專利]基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器

在審

• 申請號: 201510093843.5
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104638940A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 梅軍;馬天;鄭建勇;吉宇;杜曉舟;繆惠宇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M3/335
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器，其特征在于：包括按電路依次連接的高壓直流側的模塊化多電平整流器MMC、DC/DC變壓器單元以及低壓直流側的低壓逆變器；所述模塊化多電平整流器的交流側連接三相高壓交流電網，且所述模塊化多電平整流器MMC與DC/DC變壓器單元通過高壓直流母線連接，而所述低壓逆變器與DC/DC變壓器單元通過低壓直流母線連接；所述模塊化多電平整流器MMC由三相組成，每相由上下兩個橋臂組成，每個橋臂由多個SM子模塊串聯而成；三相高壓交流電網的每相連接到每相上下橋臂的中點，三相橋臂并聯在高壓直流電網正負極兩端；所述DC/DC變壓器單元包括一個以上的模塊化多電平逆變器、一個以上的中頻變壓器以及一個以上的第一整流器，且所述模塊化多電平逆變器、中頻變壓器以及第一整流器一一對應，且每一個中頻變壓器的原邊均連接在對應的模塊化多電平逆變器的交流側，而所述中頻變壓器的副邊連接在對應的第一整流器的交流側；而相鄰的模塊化多電平逆變器的直流側之間通過第一電容相互并聯在一起與高壓直流母線連接，第一整流器的直流側相互并聯在一起與低壓直流母線連接。

2.根據權利要求1所述的基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器，其特征在于：所述DC/DC變壓器單元的模塊化多電平逆變器為單相結構或雙相結構：單相結構中，模塊化多電平逆變器的直流側由兩個第二電容串聯組成，直流側兩端并聯一相模塊化結構，相的輸出連接中頻變壓器的一端，另一端接兩串聯電容的中點；雙相結構中，模塊化多電平逆變器的直流側由一個第二電容組成，直流側兩端并聯兩相模塊化結構，每相的輸出端接中頻變壓器的一端。

3.根據權利要求2所述的基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器，其特征在于：所述第一整流器可以采用二極管不控整流電路，或采用全控整流電路。

4.根據權利要求3所述的基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器，其特征在于：所述SM子模塊包括半橋電路和第三電容，所述半橋電路和第三電容并聯在一起。

5.根據權利要求4所述的基于級聯模塊化多電平的電力電子變壓器，其特征在于：所述的半橋結構由兩組絕緣柵雙極型晶閘管和續流二極管組成，續流二極管反并聯在絕緣柵雙極型晶閘管兩端；而兩組半橋結構組成全控整流電路。