[发明专利]一种用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器

权利要求书

1.一种用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器，其特征在于：该系统主要由第一模块化多电平变换器(1)、变压器(2)和第二模块化多电平变换器(3)组成；第一模块化多电平变换器(1)由k个相同的桥臂组成，每个桥臂分成上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂和下半桥臂均由n个子模块(SM)串联，k≥2，n≥2；变压器(2)的原、副边均由k个绕组组成；第二模块化多电平变换器(3)由k个相同的桥臂组成，每个桥臂分成上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂和下半桥臂均由m个子模块(SM)串联，m≥2；第一模块化多电平变换器(1)中k个桥臂均与高压直流端(A)并联连接，各个桥臂的中点分别与变压器(2)的原边各绕组引线相连；第二模块化多电平变换器(3)中k个桥臂均与高压直流端(B)并联连接，各个桥臂的中点分别与变压器(2)的副边各绕组引线相连。 

2.如权利要求1所述的用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器，其特征在于：所述的第一模块化多电平变换器和第二模块化多电平变换器中的每个桥臂包含两个电感模块，所述的电感模块一个串联在上半桥臂下端和桥臂中点之间，一个串联在下半桥臂上端和桥臂中点之间，两个电感的电感量Lc≥0。 

3.如权利要求1所述的用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器，其特征在于：所述的第一、第二模块化多电平变换器中的每个子模块(SM)由一个全控型桥臂与一个直流电容(C)并联组成，全控型桥臂由第一开关(S1)、第二开关(S2)、第一二级管(D1)和第二二极管(D2)构成，第一开关(S1)与第一二级管(D1)反并联，第二开关(S2)与第二二级管(D2)反并联，第一开关(S1)与第二开关(S2)串联，第一开关(S1)的上端与直流电容(C)的正极相连，第二开关(S2)的下端与直流电容(C)的负极相连。 

4.如权利要求1所述的用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器，其特征在于：所述的变压器(2)为中频或者高频隔离变压器，工作频率f≥200。 

5.如权利要求1所述的用于高压直流输配电的模块化直流固态变压器，其特征在于：直流固态变压器的功率从输入端流入输出端，或从输出端流入输入端。