[發明專利]多功能新型綜合配電裝置

在審

• 申請號: 201910194727.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109888777A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 王陽;王源;朱玥榮
• 申請（專利權）人: 王陽
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/18;H02J3/06;H02J3/26;H02J3/01;H02J3/12;H02J3/02;H02H3/08
• 代理公司: 合肥九道和專利代理事務所(特殊普通合伙) 34154
• 代理人: 楊萬明

1.一種多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：包括大功率多電平級聯H橋型變流器、三相四橋臂逆變器以及控制模塊，所述的大功率多電平級聯H橋型變流器用于將三相交流電轉換成直流電且其輸入側連接高壓電網、其輸出直流側為并聯的直流母線，三相四橋臂逆變器用于抑制三相負荷不平衡的影響且其輸入側連接直流母線、其輸出側構成低壓交流輸出用戶側；控制模塊采集輸入側和輸出側的電流、電壓并對采集到的數據進行處理后輸出控制信號至大功率多電平級聯H橋型變流器實現變流器輸出有功功率和無功功率的控制、并輸出控制信號至三相四橋臂逆變器實現功率流動方向的控制。

2.如權利要求1所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的大功率多電平級聯H橋型變流器由18個絕緣柵雙極型晶體管Q1~Q18構成。

3.如權利要求2所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：晶體管Q1的發射極、晶體管Q4的集電極以及高壓電網的Ua端相連通；晶體管Q2的發射極、晶體管Q5的集電極、晶體管Q7的發射極以及晶體管Q10的集電極相連通；晶體管Q3的發射極、晶體管Q6的集電極、晶體管Q8的發射極、晶體管Q11的集電極、晶體管Q13的發射極、晶體管Q16的集電極以及高壓電網的Ub端相連通；晶體管Q9的發射極、晶體管Q12的集電極、晶體管Q14的發射極以及晶體管Q17的集電極相連通；晶體管Q15的發射極、晶體管Q18的集電極以及高壓電網的Uc端相連通；晶體管Q1、Q2、Q3、Q7、Q8、Q9、Q13、Q14、Q15的集電極相連通并作為直流母線的正極，晶體管Q4、Q5、Q6、Q10、Q11、Q12、Q16、Q17、Q18的發射極相連通并作為直流母線的負極；控制模塊與晶體管Q1~Q18的門極相連用于控制各晶體管的通斷。

4.如權利要求3所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的三相四橋臂逆變器包括電容C、8個絕緣柵雙極型晶體管Q19~Q26、濾波器以及電感L，電容C并聯在直流母線的正負極之間。

5.如權利要求4所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：晶體管Q19~Q22的集電極與直流母線的正極相連，晶體管Q23~Q26的發射極與直流母線的負極相連；晶體管Q19的發射極、晶體管Q23的集電極相連并引出一條支路通過電感L接地；晶體管Q20的發射極、晶體管Q24的集電極以及濾波器的第一輸入端相連，晶體管Q21的發射極、晶體管Q25的集電極以及濾波器的第二輸入端相連，晶體管Q22的發射極、晶體管Q26的集電極以及濾波器的第三輸入端相連；濾波器的輸出端即為三相四橋臂逆變器的輸出端；控制模塊與晶體管Q19~Q26的門極相連用于控制各晶體管的通斷。

6.如權利要求5所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的控制模塊采取根據瞬時功率理論的基于電壓定向的直接功率控制策略或基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略對大功率多電平級聯H橋型變流器按進行控制。

7.如權利要求6所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的控制模塊對大功率多電平級聯H橋型變流器按如下步驟進行控制：

（S1）控制大功率多電平級聯H橋型變流器輸出電流與電網電壓間的功角即可實現變流器無功功率的流動方向；

（S2）控制大功率多電平級聯H橋型變流器輸出電流的幅值即可實現變流器有功功率的流動方向。

8.如權利要求7所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的控制模塊通過對三相四橋臂逆變器輸出電流相位和幅值的控制可以實現功率流動方向的控制。

9.如權利要求8所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：包括儲能元件，儲能元件與直流母線的正負極相連用于存儲電能并為控制模塊提供電能。

10.如權利要求9所述的多功能新型綜合配電裝置，其特征在于：所述的晶體管Q1~Q26均為絕緣門極雙極性晶體管。