[发明专利]基于变压器串联多重化和链式结构的统一电能质量控制器

权利要求书

1.一种基于变压器串联多重化和链式结构的统一电能质量控制器，其特征在于，该控制器包括一个单相串联多重化变压器组，该变压器组由m个单相多绕组变压器构成，m个单相多绕组变压器的原边绕组按同名端依次顺序串联，每个单相多绕组变压器拥有2个以上的副边绕组，共计n个副边绕组；分别与所述m个单相多绕组变压器的n个副边绕组相连接的n个电压源变流器，构成串联的多重化变流器组；通过n个直流电压支撑单元与所述n个电压源变流器相连的n个链节的单相链式H桥变流器，该n个链节的单相链式H桥变流器的交流端口通过电抗器与电网直联，m、n取值范围为2及2以上的正整数，且m＜n；所述的m个单相多绕组变压器的首、末端单相多绕组变压器原边绕组的两个自由端口为单相串联多重化变压器组的原边绕组端口，与电网相连。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的串联多重化变流器组中的n个电压源变流器均采用单相二电平H桥结构，该结构包括两个桥臂，其中每个桥臂分别由上下两个绝缘门极双极型晶体管及与每个绝缘门极双极型晶体管反向并联的二极管组成，两个桥臂上侧绝缘门极双极型晶体管及其反向并联二极管公共连接点构成该电压源变流器的正极直流母线，两个桥臂下侧绝缘门极双极型晶体管及其反并联二极管公共连接点构成该电压源变流器的负极直流母线。

3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的n链节单相链式H桥结构变流器的任一链节Li均为一个单相二电平H桥结构，该结构包括两个桥臂，其中每个桥臂分别由上下两个绝缘门极双极型晶体管及与每个绝缘门极双极型晶体管反向并联的二极管组成，两个桥臂上侧IGBT及其反向并联二极管公共连接点构成该链节的正极直流母线，两个桥臂下侧IGBT及其反并联二极管公共连接点构成该链节的负极直流母线。

4.如权利要求1、2或3所述的控制器，其特征在于，串联多重化变流器组中每个电压源变流器的正极直流母线与链式变流器侧对应的一个链节的正极直流母线相连接，构成共用直流母线正极；其负极直流母线与该链节的负极直流母线相连接，构成共用直流母线负极；在共用的直流母线正极与共用直流母线负极之间并联所述的直流电压支撑单元，该直流电压支撑单元正极与直流母线正极相连，该直流电压支撑单元负极与直流母线负极相连。

5.将如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述直流电压支撑单元采用直流电容单元。

6.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述直流电压支撑单元采用各类电池储能系统、超导磁储能系统、飞轮储能系统或超级电容储能系统之任一种。