[发明专利]一种电力电子变电站

权利要求书

1.一种电力电子变电站，所述变电站包括连接于高压交流母线和低压交流母线之间的变压器，其特征在于，所述变压器为电力电子变压器；所述电力电子变压器的高压侧直接接入所述高压交流母线；所述电力电子变压器的低压侧一端直接接入所述低压交流母线，另一端通过固态断路器接入低压直流母线；

所述变电站的控制系统包括变电站调度层、设备间协调保护层和单设备控制保护层。

2.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述高压交流母线包括设有所述固态断路器的交流进线；所述低压交流母线包括分别设有所述固态断路器和复合开关的交流出线；所述低压直流母线包括设有所述固态断路器的直流出线。

3.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述电力电子变压器为AC/DC/AC型电力电子变压器。

4.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，并联电容器通过所述复合开关接入所述低压交流母线。

5.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，电压相同的所述高压交流母线之间、所述低压交流母线之间与低压直流母线之间均通过所述固态断路器或固态限流器连接。

6.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述固态断路器的功率模块包括两个可关断单元、附加二极管、阻尼电路和避雷器；所述可关断单元串联后分别并联在所述阻尼电路和所述避雷器两端；所述可关断单元包括反向并联在电力电子器件两端的二极管，所述附加二极管并联在所述二极管两端。

7.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述固态断路器的功率模块包括两个可关断单元、附加二极管、阻尼电路和避雷器；每个所述可关断单元串联所述附加二极管后并联在所述避雷器两端；所述可关断单元包括反向并联在电力电子器件两端的二极管，所述阻尼电路并联在所述二极管两端。

8.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述固态断路器的功率模块包括两个可关断单元、四个附加二极管组成的全桥电路和阻尼电路；所述可关断单元串联后连接在反向连接的附加二极管的连接点之间；所述可关断单元包括分别并联在电力电子器件两端的非线性电阻和阻尼电路，所述阻尼电路包括串联的电阻和电容，所述电阻两端并联有二极管。

9.如权利要求4所述的变电站，其特征在于，所述固态限流器的功率模块包括两个可关断单元、附加二极管、阻尼电路、避雷器和限流电抗器；所述可关断单元串联后分别并联在阻尼电路、避雷器和限流电抗器的两端；所述可关断单元包括反向并联在电力电子器件两端的二极管，所述附加二极管并联在所述二极管两端。

10.如权利要求4所述的变电站，其特征在于，所述固态限流器的功率模块包括两个可关断单元、附加二极管、阻尼电路、避雷器和限流电抗器；每个所述可关断单元串联所述附加二极管后分别并联在所述避雷器和所述限流电抗器的两端；所述可关断单元包括反向并联在电力电子器件两端的二极管，所述阻尼电路并联在所述二极管两端。

11.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述复合开关包括并联在机械开关两端的电力电子器件支路；所述电力电子器件支路包括串联的电力电子器件单元；所述电力电子器件单元包括两个反向并联的半控型电力电子器件。

12.如权利要求5-9任一项所述的变电站，其特征在于，所述附加二极管采用标准恢复二极管和碳化硅二极管中的任意一种。

13.如权利要求1或4所述的变电站，其特征在于，电力电子变压器、固态断路器、固态限流器和复合开关的两端均设置有隔离开关。

14.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述变电站调度层，用于接收上级电网的调节控制指令对交直流混合配电网进行调控；

所述设备间协调保护层，用于监控分布式电源、储能装置和负荷，并依据所述变电站调度层发送的调控指令调整所述分布式电源和储能装置的工作状态；

所述单设备控制保护层包括电力电子变电站的就地保护设备和就地控制器。