[發明專利]一種電力電子變壓器的拓撲結構

在審

• 申請號: 201810291238.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108365606A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 宋新明;劉昆;何建宗;謝化安;鄭風雷;夏云峰;田奕潘;陳健強;何文志;鐘榮富;薛峰;劉貫科;張德才
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局;東莞電力設計院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 張明

本發明涉及電力電子變壓器技術領域，尤其是指一種電力電子變壓器的拓撲結構，其包括多端口電力電子變壓器，所述多端口電力電子變壓器包括有內部拓撲接線結構和外部拓撲接線結構；所述內部拓撲接線結構包括有第一級內部拓撲結構和第二級內部拓撲結構；所述第一級內部拓撲結構包括有子變壓器A和子變壓器B；子變壓器A和子變壓器B均具有N個不同電壓等級的端口，N為自然數且N≥4，子變壓器A和子變壓器B內的各個端口之間經DC/DC或者AC/DC變流器在匯流母線星形接線結構下連接實現電氣連接，子變壓器A與子變壓器B相互對應連接的端口電壓一致，即U_(A?n)＝U_(B?n)，n為自然數且n≥1。

技術領域

本發明涉及電力電子變壓器技術領域，尤其是指一種電力電子變壓器的拓撲結構。

背景技術

以IT類負載、變頻空調及電動汽車為代表的廣義直流負載設備比例快速升高，其變流環節嚴重降低了系統能效，目前配網中交直流能量變換損耗高、配用電靈活性差、配用電環節匹配性低的問題日益凸現。在未來的智能配電網中，傳統能源日趨耗竭，能源結構低碳化的壓力與日俱增，廣泛接入分布式能源系統是行業趨勢。

采用基于電力電子變壓器的交直流配用電技術能夠有效減少配用電過程中交直流轉化的中間環節，有助于電力電子變壓器處于最佳工況運行狀態，提高電力電子變壓器的效率，提高交直流配用電的綜合效率、可靠性和靈活性，妥善解決分布式能源系統接入以后的能源交互和系統穩定問題。

截止到目前，世界范圍內對電力電子變壓器的研究還停留在雙端口電力電子變壓器和整體概念層面上，沒法用于不同電壓等級的分布式能源、直流負載和交流負載接入。在適用性更加廣泛的多端口電力電子變壓器裝置層面上尚屬空白。

發明內容

本發明針對現有技術的問題提供一種電力電子變壓器的拓撲結構，可以實現電力電子變壓器具有多個電壓等級和多個端口數量，適用于不同電壓等級的分布式能源、直流負載和交流負載接入，有效減少配用電過程中交直流轉化的中間環節。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供的一種電力電子變壓器的拓撲結構，包括多端口電力電子變壓器，所述多端口電力電子變壓器包括有內部拓撲接線結構和外部拓撲接線結構；所述內部拓撲接線結構包括有第一級內部拓撲結構和第二級內部拓撲結構；

所述第一級內部拓撲結構包括有子變壓器A和子變壓器B，子變壓器A與子變壓器B在多端口電力電子變壓器內部具有電氣和物理隔離；所述第二級內部拓撲結構為子變壓器A和子變壓器B其內部的匯流母線星形接線結構，子變壓器A和子變壓器B均具有N個不同電壓等級的端口，N為自然數且N≥4，子變壓器A和子變壓器B內的各個端口之間經DC/DC或者AC/DC變流器在匯流母線星形接線結構下連接實現電氣連接，子變壓器A與子變壓器B相互對應連接的端口電壓一致，即U_(A-n)＝U_(B-n)，n為自然數且n≥1；所述子變壓器A通過外部拓撲接線結構與子變壓器B連接。

其中，所述外部拓撲接線結構包括有若干條用于將子變壓器A的端口與子變壓器B的端口相連的單母線，每條單母線的兩端分別設置有雙回變壓器進線開關CB_A-n和雙回變壓器進線開關CB_B-n，雙回變壓器進線開關CB_A-n的一端與子變壓器的A-n端口連接，雙回變壓器進線開關CB_A-n的另一端通過單母線與雙回變壓器進線開關CB_B-n的一端連接，雙回變壓器進線開關CB_B-n的另一端與子變壓器B的B-n端口連接，n≥2。

其中，所述多端口電力電子變壓器的子變壓器A的A-1端口和子變壓器B的B-1端口并聯接有電源或者分別串接兩個不同的電源。

其中，所述端口為交流端口或者直流端口。

本發明的有益效果：