[发明专利]一种中频直流‑直流自耦变压器

权利要求书

1.一种中频直流-直流自耦变压器，用于实现电压等级不同的第一直流系统(7)和第二直流系统(8)之间的功率传输，其特征在于，该变压器包括第一换流器组(1)、第二换流器组(2)和第三换流器组(3)，其中，第一换流器组(1)的正极和第二直流系统(8)的正极相联接，第一换流器组(1)的负极和第二换流器组(2)的正极相联接，第二换流器组(2)的负极和第三换流器组(3)的正极相联接，第三换流器组(3)的负极和第二直流系统(8)的负极相联接，第二换流器组(2)的正极和负极分别与第一直流系统(7)的正极和负极相联接，所述第一换流器组(1)～第三换流器组(3)分别由多个功率单元串联而成，每个功率单元经其中频交流变压器(5)联接至公共交流母线(6)。

2.根据权利要求1所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，所述第二换流器组(2)进一步地由第二换流器正极组(2P)和第二换流器负极组(2N)串联而得，第二换流器正极组(2P)的负极和第二换流器负极组(2N)的正极相联接，联接点处同时接地。

3.根据权利要求2所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，第二换流器正极组(2P)和第二换流器负极组(2N)的联接点还经过金属回线(10)与第一直流系统(7)或第二直流系统(8)的中性点相联接。

4.一种中频直流-直流自耦变压器，用于实现电压等级不同的第一直流系统(7)和第二直流系统(8)之间的功率传输，其特征在于，该中频直流-直流自耦变压器包括第一换流器组(1)和第二换流器正极组(2P)，第一换流器组(1)的正极和第二直流系统(8)的正极相联接，第一换流器组(1)的负极和第二换流器正极组(2P)的正极相联接，第二换流器正极组(2P)的负极和第二直流系统(8)的负极相联接，第二换流器正极组(2P)的正极和负极分别与第一直流系统(7)的正极和负极相联接，所述第一换流器组(1)和第二换流器正极组(2P)分别由多个功率单元串联而成，每个功率单元经中频交流变压器(5)联接至公共交流母线(6)。

5.一种中频直流-直流自耦变压器，用于实现电压等级不同的第一直流系统(7)和第二直流系统(8)之间的功率传输，其特征在于，该中频直流-直流自耦变压器包括第二换流器负极组(2N)和第三换流器组(3)，第二换流器负极组(2N)的正极和第二直流系统(8)的正极相联接，第二换流器负极组(2N)的负极和第三换流器组(3)的正极相联接，第三换流器组(3)的负极和第二直流系统(8)的负极相联接，第二换流器负极组(2N)的正极和负极分别与第一直流系统(7)的正极和负极相联接，所述第二换流器负极组(2N)和第三换流器组(3)分别由多个功率单元串联而成，每个功率单元经中频交流变压器(5)联接至公共交流母线(6)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，公共交流母线(6)可以采用但不局限于单母线、双母线、单母线分段的接线方式。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，所述中频交流变压器可以采用硅钢片铁芯，铁氧体磁芯或非晶硅磁芯。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，所述的功率单元可以为两电平电压源型换流器、箝位型三电平电压源型换流器、或模块化多电平换流器和其他交直流转换装置。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，所有换流器组中，一部分换流器组用于控制公共交流母线(6)的频率和交流电压，另一部分换流器组用于控制第一直流系统(7)和第二直流系统(8)之间传输的直流功率。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的中频直流-直流自耦变压器，其特征在于，同第二直流系统(8)非接地极直接联接的换流器组中的部分功率模块可由具备阻断直流故障电流能力的子模块替代，用于当第二直流系统发生直流故障时阻断第一直流系统向第二直流系统故障点提供短路电流的通路，从而隔离第二直流系统直流故障。