[发明专利]一种基于全柔性控制的柔性配电变压器

权利要求书

1.一种基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述变压器包括高压级单元、隔离级单元和低压级单元；所述高压级单元、隔离级单元和低压级单元依次连接，所述高压级与隔离级单元之间、隔离级单元与低压级单元之间均通过直流母线连接。

2.根据权利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述变压器为三相四线制供电的柔性配电变压器。

3.根据权利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述高压级单元包括第一AC/DC变换器，所述第一AC/DC变换器包括二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端、控制器和辅助设备；控制器产生调制信号，对二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端的电力电子器件主电路进行控制；辅助设备接收控制器的调制信号并产生驱动信号，对二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端的电力电子器件的通断进行驱动，并对二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端的过温、过压和过流进行保护，实现二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端的变量检测和反馈控制，使二极管箝位型多电平三相全桥整流有源前端安全启动、停机和散热；所述第一AC/DC变换器交流侧接入配电网线路，其直流侧通过直流母线与隔离级单元的第一DC/AC变换器直流侧相连。

4.根据权利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述隔离级单元包括第一DC/AC变换器、隔离变压器和第二AC/DC变换器。

5.根据权利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述第一DC/AC变换器包括二极管箝位型多电平单相半桥高频谐振逆变器、控制器和辅助设备；控制器产生调制信号对二极管箝位型多电平单相半桥高频谐振逆变器的电力电子器件主电路进行控制，输入直流到高频交流方波；辅助设备接收控制器的调制信号并产生驱动信号，对二极管箝位型多电平单相半桥高频谐振逆变器的电力电子器件的通断进行驱动，并对二极管箝位型多电平单相半桥高频谐振逆变器的过温、过压和过流进行保护，使二极管箝位型多电平单相半桥高频谐振逆变器安全启动、停机和散热；所述第一DC/AC变换器直流侧通过直流母线与高压级单元相连，其交流侧输出高频交流方波，且与隔离变压器一次侧相连。

6.根据权利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述隔离变压器为一次侧1路输入、二次侧3路输出的隔离变压器；一次侧与第一DC/AC变换器交流侧相连，二次侧3路输出分别与第二AC/DC变换器的3个单相H桥高频谐振整流器的交流侧相连。

7.根据权利要求6所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述隔离变压器为中频隔离变压器或高频隔离变压器。

8.根据权利要求4所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述第二AC/DC变换器包括3个单相H桥高频谐振整流器、控制器和辅助设备；控制器产生调制信号对3个单相H桥高频谐振整流器的电力电子器件主电路进行控制，实现输入高频方波交流到直流的变换；辅助设备接收控制器的调制信号并产生驱动信号，对单相H桥高频谐振整流器的电力电子器件的通断进行驱动，并对单相H桥高频谐振整流器的过温、过压和过流进行保护，使单相H桥高频谐振整流器安全启动、停机和散热；所述第二AC/DC变换器交流侧3个单相H桥高频谐振整流器分别与隔离变压器的二次侧3路输出相连，直流侧3路输出分别通过直流母线与低压级单元的第二DC/AC变换器的3个单相H桥逆变器直流侧相连。

9.根据权利要求1所述的基于全柔性控制的柔性配电变压器，其特征在于：所述低压级单元包括第二DC/AC变换器，所述第二DC/AC变换器包括3个单相H桥逆变器、控制器、3个LC滤波器和辅助设备；控制器产生调制信号对3个单相H桥逆变器的电力电子器件主电路进行控制，实现输入直流到工频交流的变换；辅助设备接收控制器的调制信号并产生驱动信号，对单相H桥逆变器的电力电子器件的通断进行驱动，并对单相H桥逆变器的过温、过压和过流进行保护，实现单相H桥逆变器的变量检测和反馈控制，使单相H桥逆变器安全启动、停机和散热；3个单相H桥逆变器的直流侧分别通过直流母线与隔离级的第二AC/DC变换器直流侧相连，交流侧分别与3个LC滤波器相连；第二DC/AC变换器的输出按YN联结，形成三相四线输出。