本發(fā)明屬于電力設備技術領域，特別涉及一種模塊化配電網電力電子變壓器。

背景技術：

電力電子變壓器是近年來隨著大功率電力電子技術的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的新型電力變壓器，它在實現傳統(tǒng)電力變壓器變壓、隔離和傳遞能量等基本功能的基礎上，還可以實現故障隔離、電能質量控制、分布式直流電源接入等。

電力電子變壓器采用模塊化設計，其功率單元可以互為備份，并聯(lián)單元可獨立控制，單獨檢修，因而可大大提高工作的可靠性。為了實現最優(yōu)的模塊化設計方案，設計一種便于安裝、檢修以及更換的模塊化配電網電力電子變壓器已成為當務之急。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種模塊化配電網電力電子變壓器。

本發(fā)明解決其技術問題采取以下技術方案實現：

一種模塊化配電網電力電子變壓器，其特征在于：包括主控制柜（1）、第一整流柜（2）、第二整流柜（3）、第三整流柜（4）、原邊逆變柜（5）、副邊第一整流柜（6）、副邊第二整流柜（7）、三相逆變柜（8）；

所述主控制柜（1）通過電纜與所述第一整流柜（2）的輸入端連接，所述第一整流柜（2）的另一輸入端通過電纜與所述第二整流柜（3）的輸入端連接，所述第二整流柜（3）的另一輸入端通過電纜與所述第三整流柜（4）的輸入端連接；所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）的輸出端分別與所述原邊逆變柜（5）的輸入端連接；所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）的輸入端分別與所述原邊逆變柜（5）的輸出端連接；所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）的輸出端分別按相同極性連接后再與所述三相逆變柜（8）的輸入端連接；

所述主控制柜（1）包括避雷裝置（11）、開關柜（12）、故障隔離保護模塊（13）、電感（14）、主控制板（15）；

所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）是三個結構和功能完全相同的配電柜，三個配電柜相互串聯(lián)構成電力電子變壓器的高壓整流部分；

所述原邊逆變柜（5）分別由12個結構和功能完全相同的逆變單元（51）構成；

所述副邊第一整流柜（6）和所述副邊第二整流柜（7）是兩個結構和功能完全相同的配電柜；

優(yōu)選的，所述開關柜（12）的進線端與所述避雷裝置（11）相連接，所述開關柜（12）的出線端與所述電感（14）相連接，所述主控制板（15）與所述故障隔離保護模塊（13）相連接，所述故障隔離保護模塊（13）與所述開關柜（12）相連接，所述開關柜（12）用于對變壓器進行防雷保護、故障保護。

優(yōu)選的，所述第一整流柜（2）包括四個結構和功能完全相同的可控整流單元（21）。

進一步，所述可控整流單元（21）包括兩個絕緣柵雙極型晶體管半橋模塊、電容組、控制電路板。

優(yōu)選的，所述副邊第一整流柜（6）主要由6個結構及功能完全相同的隔離整流模塊（61）構成。

進一步，所述隔離整流模塊（61）主要由一臺高頻變壓器和兩個半橋整流模塊所組成的全橋整流電路構成。

優(yōu)選的，所述三相逆變柜（8）主要由三相四橋臂單元（81）和LC濾波單元（82）組成。

進一步，所述三相四橋臂單元（81）的開關器件采用分立 IGBT 模塊，每個 IGBT模塊集成了兩個并聯(lián) IGBT 與兩個并聯(lián)二極管，用來實現大電流輸出。

優(yōu)選的，所述主控制柜（1）、所述第一整流柜（2）、所述第二整流柜（3）、所述第三整流柜（4）、所述原邊逆變柜（5）、所述副邊第一整流柜（6）、所述副邊第二整流柜（7）、所述三相逆變柜（8）每一個柜體內都分別設置有溫度/濕度傳感器和散熱器。

本發(fā)明由于接線簡單，模塊化設計，易于生產，便于維修和更換，大大提高了電網運行的可靠性及安全性。

附圖說明

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)框架示意圖；

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)結構原理示意圖。

具體實施方案

以下結合附圖1~2對本發(fā)明實施做進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

一種模塊化配電網電力電子變壓器，包括主控制柜1、第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4、原邊逆變柜5、副邊第一整流柜6、副邊第二整流柜7、三相逆變柜8；控制柜1通過電纜與第一整流柜2的輸入端連接，第一整流柜2的另一輸入端通過電纜與第二整流柜3的輸入端連接，第二整流柜3的另一輸入端通過電纜與第三整流柜4的輸入端連接；第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4的輸出端分別與原邊逆變柜5的輸入端連接；副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7的輸入端分別與原邊逆變柜5的輸出端連接；副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7的輸出端分別按相同極性連接后再與所述三相逆變柜8的輸入端連接；

主控制柜1包括避雷裝置11、開關柜12、故障隔離保護模塊13、電感（14）、主控制板15，開關柜12的進線端與避雷裝置11相連接，開關柜12的出線端與電感14相連接，主控制板15與故障隔離保護模塊13相連接，故障隔離保護模塊13與開關柜12相連接，開關柜12用于對變壓器進行防雷保護、故障保護；

第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4是三個結構和功能完全相同的主要由四個結構和功能完全相同的可控整流單元21組成的配電柜，三個配電柜相互串聯(lián)構成電力電子變壓器的高壓整流部分，可控整流單元21包括兩個絕緣柵雙極型晶體管半橋模塊、電容組、控制電路板；

原邊逆變柜5分別由12個結構和功能完全相同的逆變單元51構成；

副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7是兩個結構和功能完全相同的配電柜，每個電柜主要由6個結構及功能完全相同的隔離整流模塊61構成，隔離整流模塊61主要由一臺高頻變壓器和兩個半橋整流模塊所組成的全橋整流電路構成；

三相逆變柜8主要由三相四橋臂單元81和LC濾波單元82組成，三相四橋臂單元81的開關器件采用分立 IGBT 模塊，每個 IGBT模塊集成了兩個并聯(lián) IGBT 與兩個并聯(lián)二極管，用來實現大電流輸出；

主控制柜1、第一整流柜2、第二整流柜3、第三整流柜4、原邊逆變柜5、副邊第一整流柜6、副邊第二整流柜7、三相逆變柜8每一個柜體內都分別設置有溫度/濕度傳感器和散熱器，用于保證系統(tǒng)在合適的溫度及濕度下運行，提高電力電子變壓器的可靠性和安全性。

工作原理

電網高壓電接入主控制柜1的輸入端后，經過防雷及故障保護后進入下一級由第一整流柜2、第二整流柜3和第三整流柜4串聯(lián)組成的級聯(lián)整流級進行整流，然后將整流后的直流電送到原邊逆變柜5以及副邊第一整流柜6和副邊第二整流柜7進行逆變隔離以及再整流，最后傳送到三相逆變柜8再次經過逆變變成工頻電壓后輸送出去。

本發(fā)明由于模塊化設計，接線簡單，易于批量生產，便于維修和更換，大大提高了電網運行的可靠性及安全性。