專(zhuān)利名稱(chēng)：基于mmc的電子電力變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于MMC的電子電力變壓器。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種形式的電力需求增長(zhǎng)越來(lái)越快，能源短缺、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題日益嚴(yán)重，而以風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電為代表的可再生能源發(fā)電技術(shù)正逐漸成為未來(lái)電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)。但這些清潔能源往往存在諸如位置分散、遠(yuǎn)離電力用戶中心等特點(diǎn)，基于電壓源型變換器的高壓直流輸電系統(tǒng)能加這些小型分布式電源系統(tǒng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方式接入交流電網(wǎng)，高壓大功率的電壓型器是該類(lèi)系統(tǒng)的核心部件。高壓大功率變換場(chǎng)合的電力電子裝置需要具備盡可能高的電壓等級(jí)和功率處理能力，而實(shí)現(xiàn)高壓大功率變換器的關(guān)鍵技術(shù)之一是大功率變換器拓?fù)?。近幾十年?lái)，多電平變換技術(shù)(主要指電壓型多電平變換器)得到不斷推廣。但是由于采用直接串聯(lián)技術(shù)，器件參數(shù)的不一致不僅會(huì)帶來(lái)器件均壓?jiǎn)栴}、電磁干擾問(wèn)題，還會(huì)因開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高帶來(lái)較大的開(kāi)關(guān)損耗等原因，難以在高壓直流輸電領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。模塊化多電平變流器(Modualize Mult1-level Converter, MMC)拓?fù)溆傻聡?guó)慕尼黑聯(lián)邦國(guó)防軍大學(xué)于2002年首次提出并應(yīng)用于高壓直流輸電系統(tǒng)領(lǐng)域，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)正成為研究熱點(diǎn)。此拓?fù)錈o(wú)需器件的直接串聯(lián)，且具有模塊化構(gòu)造，每個(gè)模塊可使用相同的硬件結(jié)構(gòu)，無(wú)需移相變壓器，擁有廣闊的應(yīng)用前景。盡管模塊化多電平變流器的相關(guān)理論和技術(shù)研究取得了一定進(jìn)展，但是還有一些問(wèn)題未得到完全解決。比如MMC在不對(duì)稱(chēng)電網(wǎng)/負(fù)載等特殊應(yīng)用場(chǎng)合下的環(huán)流問(wèn)題，換流的存在會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面的影響，但是現(xiàn)在還沒(méi)有有效的解決辦法。MMC功率電源的直流側(cè)電容電壓中含有大量基頻和二次諧波，將導(dǎo)致交流輸出橋臂電流中出現(xiàn)不可忽略的低次諧波分量，進(jìn)而影響系統(tǒng)的輸出特性。MMC各功率單元的直流電容相互獨(dú)立，主電路元器件為非理想元件，容易導(dǎo)致直流電容電壓不平衡和直流電容電壓脈動(dòng)現(xiàn)象。目前MMC中直流電容電壓平衡控制主要是通過(guò)外部的平衡控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)外部平衡控制電路的方法雖然可簡(jiǎn)化控制程序的算法設(shè)計(jì)，但由于需要額外的硬件電路和控制系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)一般MMC中直流電容電壓平衡控制不易實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，提供一種容易實(shí)現(xiàn)直流電容電壓平衡控制的基于MMC的電子電力變壓器。一種基于MMC的電子電力變壓器，包括模塊化多電平變流器和DC-DC隔離器，所述模塊化多電平變流器的交流側(cè)連接高壓交流電網(wǎng)，所述模塊化多電平變流器的直流側(cè)連接所述DC-DC隔離器，所述模塊化多電平變流器包括多個(gè)串聯(lián)連接的子模塊，所述子模塊的直流側(cè)正負(fù)分別與高壓直流電網(wǎng)的正負(fù)連接，所述DC-DC隔離器包括第一電容和第二電容，所述DC-DC隔離器的直流輸出側(cè)并聯(lián)所述第一電容形成直流輸出端口，所述直流輸出端口與低壓直流電網(wǎng)連接，所述DC-DC隔離器的直流輸入側(cè)并聯(lián)所述第二電容形成直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊的直流輸出端連接；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)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于MMC的電子電力變壓器還包括DC-AC逆變器，所述DC-AC逆變器直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)，所述DC-AC逆變器交流側(cè)連接低壓交流電網(wǎng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述DC-DC隔離器還包括逆變器、中頻變壓器和整流器，所述逆變器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容，所述逆變器的直流側(cè)與所述子模塊的直流輸出端連接，所述逆變器的交流側(cè)連接所述中頻變壓器的原方，所述整流器的交流側(cè)連接所述中頻變壓器的副方，所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容，所述整流器的直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述DC-DC隔離器還包括逆變器、中頻變壓器和整流器，所述第一電容、所述第二電容、所述逆變器、所述中頻變壓器和所述整流器的個(gè)數(shù)為多個(gè)，所述中頻變壓器的原方連接所述逆變器的交流側(cè)，所述中頻變壓器的副方連接所述整流器的交流側(cè)，所述逆變器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容，多個(gè)所述逆變器的直流側(cè)級(jí)聯(lián)形成所述直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊的直流輸出端連接，所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容，多個(gè)所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)形成所述直流輸出端口，所述直流輸出端口與所述低壓直流電網(wǎng)連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述模塊化多電平變流器為三相三橋臂電路結(jié)構(gòu)，所述三橋臂結(jié)構(gòu)中每相橋臂均包括上橋臂和下橋臂，所述上橋臂和所述下橋臂均包括多個(gè)子模塊和一個(gè)限流電抗器，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)的一端與所述限流電抗器連接形成交流端口，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)的另一端形成直流端口。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述半橋電路包括兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管連接成半H橋結(jié)構(gòu)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述逆變器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述整流器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述DC-AC逆變器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器，DC-DC隔離器的直流側(cè)輸出電容是并聯(lián)的，當(dāng)MMC的直流電容電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，MMC中電容電壓高的子模塊通過(guò)DC-DC隔離器借助低壓直流電網(wǎng)，再通過(guò)DC-DC隔離器，向電壓低的電容充電，抬高電壓值，這樣就保證了直流側(cè)電壓的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)MMC的直流電容電壓的自動(dòng)平衡?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器是一種容易實(shí)現(xiàn)直流電容電壓平衡控制的基于MMC的電子電力變壓器。


圖1為本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器中MMC子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器中DC-DC隔離器第一種結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器中DC-DC隔離器第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器其中一個(gè)實(shí)施例中DC-AC逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，包括模塊化多電平變流器100和DC-DC隔離器200，所述模塊化多電平變流器100的交流側(cè)連接高壓交流電網(wǎng)，所述模塊化多電平變流器100的直流側(cè)連接所述DC-DC隔離器200，所述模塊化多電平變流器100包括多個(gè)串聯(lián)連接的子模塊120，所述子模塊120的直流側(cè)正負(fù)分別與高壓直流電網(wǎng)的正負(fù)連接，所述DC-DC隔離器200包括第一電容210和第二電容220，所述DC-DC隔離器200的直流輸出側(cè)并聯(lián)所述第一電容210形成直流輸出端口，所述直流輸出端口與低壓直流電網(wǎng)連接，所述DC-DC隔離器200的直流輸入側(cè)并聯(lián)所述第二電容220形成直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊120的直流輸出端連接；所述子模塊120包括半橋電路和電容，所述半橋電路與所述電容并聯(lián)。在本實(shí)施例中，第一電容和第二電容可以為相同的電容也可以為不同的電容，這里相同的電容說(shuō)的是相同型號(hào)的電容。第一電容并聯(lián)在DC-DC隔離器的直流輸出側(cè)作為DC-DC隔離器的直流側(cè)輸出電容，第二電容并聯(lián)在DC-DC隔離器的直流輸入側(cè)作為直流側(cè)輸入電容。在子模塊中半橋電路與電容并聯(lián)，這個(gè)電容作為半橋子模塊的直流側(cè)輸出電容。本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器，DC-DC隔離器的直流側(cè)輸出電容是并聯(lián)的，當(dāng)MMC的直流電容電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，MMC中電容電壓高的子模塊通過(guò)DC-DC隔離器借助低壓直流電網(wǎng)，再通過(guò)DC-DC隔離器，向電壓低的電容充電，抬高電壓值，這樣就保證了直流側(cè)電壓的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)MMC的直流電容電壓的自動(dòng)平衡?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器是一種容易實(shí)現(xiàn)直流電容電壓平衡控制的基于MMC的電子電力變壓器。另外由于有DC-DC隔離器的存在，本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器的高壓交流和直流側(cè)處于高壓狀態(tài)，低壓交流和直流側(cè)處于低壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)的完美隔離。這樣當(dāng)有發(fā)生故障時(shí)，斷開(kāi)直流和交流電網(wǎng)的聯(lián)系方便，所以本發(fā)明電子電力變壓還具有可靠性高、控制靈活的特點(diǎn)。如圖1所示，所述基于MMC的電子電力變壓器還包括DC-AC逆變器300，所述DC-AC逆變器300直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)，所述DC-AC逆變器300交流側(cè)連接低壓交流電網(wǎng)。DC-AC逆變器的直流側(cè)接低壓直流電網(wǎng)，交流側(cè)接低壓交流電網(wǎng)。此結(jié)構(gòu)的作用在于當(dāng)?shù)蛪褐绷麟娋W(wǎng)電源發(fā)生故障時(shí)，低壓交流電網(wǎng)可以通過(guò)逆變器輸出直流電，做到對(duì)低壓直流電網(wǎng)電壓的支撐。正常時(shí)，由于逆變器的存在，也可以使低壓交流電網(wǎng)和低壓直流電網(wǎng)的相互支撐。如圖3所示，所述DC-DC隔離器還包括逆變器230、中頻變壓器240和整流器250，所述逆變器230的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容220，所述逆變器230的直流側(cè)與所述子模塊120的直流輸出端連接，所述逆變器230的交流側(cè)連接所述中頻變壓器240的原方，所述整流器250的交流側(cè)連接所述中頻變壓器240的副方，所述整流器250的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容210，所述整流器250的直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)。
本實(shí)施例為DC-DC隔離器的一種結(jié)構(gòu)，其中逆變器，即高頻調(diào)制部分，逆變器的直流側(cè)接MMC子模塊的直流輸出，交流側(cè)接中頻變壓器的原方；中頻變壓器，將原方的高壓交流電耦合到副方的低壓側(cè)，實(shí)現(xiàn)高低壓間的電氣隔離；整流器，即高頻還原部分，結(jié)構(gòu)和逆變器一樣，都是H橋結(jié)構(gòu)，交流側(cè)接中頻變壓器的副方，直流側(cè)接低壓直流電網(wǎng)。隔離變換部分實(shí)現(xiàn)將直流換成交流并耦合到副方后還原成直流，采用開(kāi)環(huán)的脈沖寬度調(diào)制控制。如圖4所示，所述DC-DC隔離器200還包括逆變器430、中頻變壓器440和整流器450，所述第一電容210、所述第二電容220、所述逆變器430、所述中頻變壓器440和所述整流器450的個(gè)數(shù)為多個(gè)，所述中頻變壓器440的原方連接所述逆變器430的交流側(cè)，所述中頻變壓器440的副方連接所述整流器450的交流側(cè)，所述逆變器430的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容220，多個(gè)所述逆變器430的直流側(cè)級(jí)聯(lián)形成所述直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊120的直流輸出端連接，所述整流器450的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容210，多個(gè)所述整流器450的直流側(cè)并聯(lián)形成所述直流輸出端口，所述直流輸出端口與所述低壓直流電網(wǎng)連接。本實(shí)施例為DC-DC隔離器的另一種結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中MMC的直流電容電壓不是相同的，采取的是混合式電平結(jié)構(gòu)，每個(gè)子模塊的輸出電壓值不等同，中頻變壓器的原方側(cè)是級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，級(jí)數(shù)與MMC的子模塊電容電壓的大小對(duì)應(yīng)，變壓器的副方側(cè)是采取并聯(lián)。采用本實(shí)施例的混合式多電平結(jié)構(gòu)的DC-DC隔離器不但可以在不增加開(kāi)關(guān)器件和直流電源的前提下可以輸出更多的電壓電平而且還能降低開(kāi)關(guān)頻率、減少損耗和總諧波失真。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述模塊化多電平變流器為三相三橋臂電路結(jié)構(gòu)，所述三橋臂結(jié)構(gòu)中每相橋臂均包括上橋臂和下橋臂，所述上橋臂和所述下橋臂均包括多個(gè)子模塊和一個(gè)限流電抗器，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)的一端與所述限流電抗器連接形成交流端口，所述多個(gè)子模塊的另一端形成直流端口。在本實(shí)施例中MMC采用的是三相MMC結(jié)構(gòu)。電網(wǎng)中高壓交流電網(wǎng)接在MMC子模塊的交流側(cè)，高壓直流正負(fù)分別和MMC子模塊的直流側(cè)正負(fù)相連。和傳統(tǒng)的MMC結(jié)構(gòu)一樣在本實(shí)施例中，MMC共有6個(gè)橋臂,每個(gè)橋臂都是由η個(gè)相同的半H橋子模塊和一個(gè)橋臂電感串聯(lián)而成。單個(gè)半H橋子模塊的結(jié)構(gòu)包含兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管以及一個(gè)直流儲(chǔ)能電容。每個(gè)子模塊有三個(gè)不同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，分別為投入、切除和閉鎖狀態(tài)。投入狀態(tài)是指上橋絕緣柵雙極型晶體管開(kāi)通，下橋絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷，電流總是通過(guò)半H橋的上橋流通，子模塊輸出電壓可以認(rèn)為等于直流儲(chǔ)能電容電壓；切除狀態(tài)是指上橋絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷，下橋臂開(kāi)通，電流總是通過(guò)半H橋的下橋流通，子模塊輸出電壓可以認(rèn)為等于O;閉鎖狀態(tài)是指上、下橋臂絕緣柵雙極型晶體管同時(shí)關(guān)斷，這種情形主要在系統(tǒng)啟動(dòng)、故障以及開(kāi)關(guān)死區(qū)階段出現(xiàn)。換流器在正常運(yùn)行情況下只在投入和切除兩種狀態(tài)之間切換，其上下兩個(gè)橋臂做互補(bǔ)導(dǎo)通。MMC的作用是通過(guò)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的切換，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)子模塊輸出電壓的控制，同時(shí)保持總直流電壓穩(wěn)定并獲得最大的直流輸出電壓，以滿足高壓大功率柔性直流輸電系統(tǒng)對(duì)換流器的技術(shù)要求。如圖2所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述半橋電路包括兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管連接成半H橋結(jié)構(gòu)。如圖3或圖4所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述逆變器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。
如圖3或圖4所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述整流器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。如圖5所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述DC-AC逆變器300包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。上述幾個(gè)實(shí)施例中，半橋電路、逆變器、整流器和DC-AC逆變器都包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。H橋結(jié)構(gòu)是一種模塊化的結(jié)構(gòu)，在上述幾個(gè)實(shí)施例中半橋電路、逆變器、整流器和DC-AC逆變器均采用這種模塊的H橋結(jié)構(gòu)有利于優(yōu)化本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器的結(jié)構(gòu)，另外也便于集成、生產(chǎn)、管理和集中控制。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，包括模塊化多電平變流器和DC-DC隔離器，所述模塊化多電平變流器的交流側(cè)連接高壓交流電網(wǎng)，所述模塊化多電平變流器的直流側(cè)連接所述DC-DC隔離器，所述模塊化多電平變流器包括多個(gè)串聯(lián)連接的子模塊，所述子模塊的直流側(cè)正負(fù)分別與高壓直流電網(wǎng)的正負(fù)連接，所述DC-DC隔離器包括第一電容和第二電容，所述DC-DC隔離器的直流輸出側(cè)并聯(lián)所述第一電容形成直流輸出端口，所述直流輸出端口與低壓直流電網(wǎng)連接，所述DC-DC隔離器的直流輸入側(cè)并聯(lián)所述第二電容形成直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊的直流輸出端連接； 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所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，還包括DC-AC逆變器，所述DC-AC逆變器直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)，所述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1或2所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述DC-DC隔離器還包括逆變器、中頻變壓器和整流器，所述逆變器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容，所述逆變器的直流側(cè)與所述子模塊的直流輸出端連接，所述逆變器的交流側(cè)連接所述中頻變壓器的原方，所述整流器的交流側(cè)連接所述中頻變壓器的副方，所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容，所述整流器的直流側(cè)連接所述低壓直流電網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述DC-DC隔離器還包括逆變器、中頻變壓器和整流器，所述第一電容、所述第二電容、所述逆變器、所述中頻變壓器和所述整流器的個(gè)數(shù)為多個(gè)，所述中頻變壓器的原方連接所述逆變器的交流偵牝所述中頻變壓器的副方連接所述整流器的交流側(cè)，所述逆變器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第二電容，多個(gè)所述逆變器的直流側(cè)級(jí)聯(lián)形成所述直流輸入端口，所述直流輸入端口與所述子模塊的直流輸出端連接，所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)有所述第一電容，多個(gè)所述整流器的直流側(cè)并聯(lián)形成所述直流輸出端口，所述直流輸出端口與所述低壓直流電網(wǎng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述模塊化多電平變流器為三相三橋臂電路 結(jié)構(gòu)，所述三橋臂結(jié)構(gòu)中每相橋臂均包括上橋臂和下橋臂，所述上橋臂和所述下橋臂均包括多個(gè)子模塊和一個(gè)限流電抗器，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)的一端與所述限流電抗器連接形成交流端口，所述多個(gè)子模塊串聯(lián)的另一端形成直流端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述半橋電路包括兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述兩組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管連接成半H橋結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述逆變器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述整流器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MMC的電子電力變壓器，其特征在于，所述DC-AC逆變器包括四組絕緣柵雙極型晶體管和續(xù)流二極管，所述四組絕緣柵雙極型晶體管和所述續(xù)流二極管成H橋結(jié)構(gòu)連 接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于MMC的電子電力變壓器，包括MMC和DC-DC隔離器，MMC包括多個(gè)串聯(lián)連接的子模塊，DC-DC隔離器的直流輸出側(cè)和直流輸入側(cè)分別并聯(lián)有電容，DC-DC隔離器的直流輸出側(cè)與低壓直流電網(wǎng)連接，DC-DC隔離器的直流輸入側(cè)與子模塊的直流輸出端連接，子模塊包括并聯(lián)的半橋電路和電容。本發(fā)明基于MMC的電子電力變壓器，DC-DC隔離器的直流側(cè)輸出電容是并聯(lián)的，當(dāng)MMC的直流電容電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，MMC中電容電壓高的子模塊通過(guò)DC-DC隔離器借助低壓直流電網(wǎng)，再通過(guò)DC-DC隔離器，向電壓低的電容充電抬高電壓值，這樣就保證了直流側(cè)電壓的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)MMC的直流電容電壓的自動(dòng)平衡。
文檔編號(hào)H02M5/458GK103208929SQ20131014059
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者張俊峰, 易楊, 陳迅, 毛承雄, 萬(wàn)川, 王丹, 陸繼明 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華中科技大學(xué)