[實(shí)用新型]一種多端口電力電子變壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520382653.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204835971U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周柯;涂春鳴;蒙恩;孟陽(yáng);鄭意;肖凡;劉鵬;孫志媛;楚紅波;劉默斯;王曉明;劉光時(shí);郭敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院;湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/23
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/23;H02M1/10;H02J3/38
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陳科恒

1.一種多端口電力電子變壓器，其特征在于：所述電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括整流級(jí)和中間隔離級(jí)，整流級(jí)包括M個(gè)混合級(jí)聯(lián)模塊，所述混合級(jí)聯(lián)模塊包括一個(gè)H橋整流模塊和與之連接的n個(gè)子模塊串聯(lián)而成的模塊，中間隔離級(jí)包括M*n個(gè)隔離模塊；H橋整流模塊的輸入端作為混合級(jí)聯(lián)模塊的輸入端，所述H橋整流模塊的輸入端通過(guò)級(jí)聯(lián)后接入電網(wǎng)，所述H橋整流模塊的輸出端與所述n個(gè)子模塊串聯(lián)而成的模塊的兩個(gè)輸入端連接，每個(gè)子模塊的輸出端作為混合級(jí)聯(lián)模塊的輸出端，每個(gè)子模塊具有兩個(gè)輸出端，M*n個(gè)整流子模塊的輸出端分別和與之相應(yīng)的隔離模塊的輸入端連接；所述M*n個(gè)隔離模塊的輸出端均作為電力電子變壓器的直流輸出端，直流輸出端根據(jù)所需電壓等級(jí)和輸出容量串并聯(lián)；

所述子模塊包括半橋電路和電容，所述半橋電路與所述電容并聯(lián)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于：還包括DC-AC逆變器，所述的直流輸出端并聯(lián)形成直流母線，所述直流母線接入所述DC-AC逆變器直流側(cè)，所述的DC-AC逆變器交流側(cè)連接低壓交流電網(wǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于：所述的DC-AC逆變器包括全橋逆變電路和LC濾波電路，所述的逆變電路由儲(chǔ)能電容和六個(gè)帶反并聯(lián)二極管的IGBT構(gòu)成，所述的儲(chǔ)能電容包括上級(jí)電容和下級(jí)電容，上級(jí)電容和下級(jí)電容為串聯(lián)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于：電力電子變壓器的控制電路包括：

整流級(jí)第一控制電路，用于控制H橋整流模塊；

整流級(jí)第二控制電路，用于控制整流級(jí)子模塊；

中間隔離級(jí)第一功率計(jì)算電路，用于計(jì)算中間隔離級(jí)模塊功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于，所述整流級(jí)第一控制電路包括：

總電壓合成電路，計(jì)算整流級(jí)直流側(cè)總電壓并將輸出給電壓外環(huán)PI控制器和所述的整流級(jí)第二控制電路；

參考電壓放大電路，將各模塊直流側(cè)電壓參考值U_ref放大n倍，并發(fā)送給電壓外環(huán)PI控制器；

PLL鎖相環(huán)電路，用于獲取瞬時(shí)電壓Us的相位；

正弦發(fā)生電路，與所述PLL鎖相環(huán)連接，用于根據(jù)PLL鎖相環(huán)獲取的Us相位，得到與Us同相的正弦信號(hào)Sinwt；

電壓外環(huán)PI控制器，用于對(duì)直流側(cè)總電壓與n倍各子模塊直流側(cè)參考電壓Udc_ref的差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到高壓交流電網(wǎng)側(cè)電流參考值Is*；

電流內(nèi)環(huán)P控制器，用于對(duì)高壓交流電網(wǎng)側(cè)電流Is與高壓交流電網(wǎng)側(cè)電流參考值Is*的差值進(jìn)行P調(diào)節(jié)，得到級(jí)聯(lián)H橋模塊調(diào)制信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于：所述整流級(jí)第二控制電路包括：

除法電路，用于計(jì)算各子模塊直流輸出平均電壓V_ref；

PI控制器，用于對(duì)直流輸出平均電壓V_ref與各子模塊直流輸出電壓Udc1、Udc2…Udcn的差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到各子模塊調(diào)制信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多端口電力電子變壓器，其特征在于，所述中間隔離級(jí)第一功率計(jì)算電路，包括：

低通濾波器LPF，用于將脈沖直流信號(hào)id1、id2…idn轉(zhuǎn)變成連續(xù)直流信號(hào)

功率計(jì)算單元，通過(guò)Uco分別與相乘，計(jì)算出各個(gè)隔離級(jí)傳輸?shù)墓β剩?/p>

中間隔離級(jí)第一PI控制器，用于將低壓側(cè)直流輸出電壓Uco與低壓側(cè)直流輸出電壓參考值的差值進(jìn)行PI控制，得到中間隔離級(jí)傳輸?shù)目偣β蕝⒖贾担瑢⑵涑詎，即得到各中間隔離級(jí)傳輸功率的參考值P_DAB；

中間隔離級(jí)第二PI控制器，用于將各個(gè)中間隔離級(jí)傳輸?shù)墓β蔖_DAB1、P_DAB2…P_DABn與中間隔離級(jí)傳輸功率的參考值P_DAB的差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到各隔離模塊移相控制角