[發明專利]一種中頻直流?直流自耦變壓器

有效

• 申請號: 201510562364.3
• 申請日: 2015-09-06
• 公開（公告）號: CN105048813B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 林衛星;左文平;文勁宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種中頻直流-直流自耦變壓器，用于實現電壓等級不同的第一直流系統(7)和第二直流系統(8)之間的功率傳輸，其特征在于，該變壓器包括第一換流器組(1)、第二換流器組(2)和第三換流器組(3)，其中，第一換流器組(1)的正極和第二直流系統(8)的正極相聯接，第一換流器組(1)的負極和第二換流器組(2)的正極相聯接，第二換流器組(2)的負極和第三換流器組(3)的正極相聯接，第三換流器組(3)的負極和第二直流系統(8)的負極相聯接，第二換流器組(2)的正極和負極分別與第一直流系統(7)的正極和負極相聯接，所述第一換流器組(1)～第三換流器組(3)分別由多個功率單元串聯而成，每個功率單元經其中頻交流變壓器(5)聯接至公共交流母線(6)。

2.根據權利要求1所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，所述第二換流器組(2)進一步地由第二換流器正極組(2P)和第二換流器負極組(2N)串聯而得，第二換流器正極組(2P)的負極和第二換流器負極組(2N)的正極相聯接，聯接點處同時接地。

3.根據權利要求2所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，第二換流器正極組(2P)和第二換流器負極組(2N)的聯接點還經過金屬回線(10)與第一直流系統(7)或第二直流系統(8)的中性點相聯接。

4.一種中頻直流-直流自耦變壓器，用于實現電壓等級不同的第一直流系統(7)和第二直流系統(8)之間的功率傳輸，其特征在于，該中頻直流-直流自耦變壓器包括第一換流器組(1)和第二換流器正極組(2P)，第一換流器組(1)的正極和第二直流系統(8)的正極相聯接，第一換流器組(1)的負極和第二換流器正極組(2P)的正極相聯接，第二換流器正極組(2P)的負極和第二直流系統(8)的負極相聯接，第二換流器正極組(2P)的正極和負極分別與第一直流系統(7)的正極和負極相聯接，所述第一換流器組(1)和第二換流器正極組(2P)分別由多個功率單元串聯而成，每個功率單元經中頻交流變壓器(5)聯接至公共交流母線(6)。

5.一種中頻直流-直流自耦變壓器，用于實現電壓等級不同的第一直流系統(7)和第二直流系統(8)之間的功率傳輸，其特征在于，該中頻直流-直流自耦變壓器包括第二換流器負極組(2N)和第三換流器組(3)，第二換流器負極組(2N)的正極和第二直流系統(8)的正極相聯接，第二換流器負極組(2N)的負極和第三換流器組(3)的正極相聯接，第三換流器組(3)的負極和第二直流系統(8)的負極相聯接，第二換流器負極組(2N)的正極和負極分別與第一直流系統(7)的正極和負極相聯接，所述第二換流器負極組(2N)和第三換流器組(3)分別由多個功率單元串聯而成，每個功率單元經中頻交流變壓器(5)聯接至公共交流母線(6)。

6.根據權利要求1至5中任意一項所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，公共交流母線(6)可以采用但不局限于單母線、雙母線、單母線分段的接線方式。

7.根據權利要求1至5中任意一項所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，所述中頻交流變壓器可以采用硅鋼片鐵芯，鐵氧體磁芯或非晶硅磁芯。

8.根據權利要求1至5中任意一項所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，所述的功率單元可以為兩電平電壓源型換流器、箝位型三電平電壓源型換流器、或模塊化多電平換流器和其他交直流轉換裝置。

9.根據權利要求1至5中任意一項所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，所有換流器組中，一部分換流器組用于控制公共交流母線(6)的頻率和交流電壓，另一部分換流器組用于控制第一直流系統(7)和第二直流系統(8)之間傳輸的直流功率。

10.根據權利要求1至5中任意一項所述的中頻直流-直流自耦變壓器，其特征在于，同第二直流系統(8)非接地極直接聯接的換流器組中的部分功率模塊可由具備阻斷直流故障電流能力的子模塊替代，用于當第二直流系統發生直流故障時阻斷第一直流系統向第二直流系統故障點提供短路電流的通路，從而隔離第二直流系統直流故障。