[发明专利]一种固态变压器、控制方法及装置

权利要求书

1.一种固态变压器，其特征在于，包括：

两个三相-单相矩阵变换器和一个高频变压器，所述两个三相-单相矩阵变换器通过所述高频变压器耦合连接，且关于所述高频变压器对称设置；

每个三相-单相矩阵变换器包括三相六桥臂，每相的上下两桥臂并联，每个桥臂由两个电流方向相反的绝缘栅双极型晶体管器件串联构成；

源网侧电网和负载侧电网分别通过滤波电感与一个所述三相-单相矩阵变换器的每相连接，与所述源网侧电网相连的所述三相-单相矩阵变换器的每相并联有滤波电容。

2.一种用于控制如权利要求1所述的固态变压器的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取负载侧电网的电流和电压；

根据所述电压通过锁相环获得参考相位角；

根据所述电流和所述参考相位角，通过ABC-dq坐标变换获得所述电流在dq坐标下的电流直轴分量和电流交轴分量；

根据所述电压和所述参考相位角，通过ABC-dq坐标变换获得所述电压在dq坐标下的电压直轴分量，并根据所述电压直轴分量和预设功率，获得电流直轴参考值，并将电流交轴参考值设为0；其中，若所述预设功率为正值，则功率正向流动，否则功率反向流动；

根据所述电流直轴参考值减去所述电流直轴分量的差值，以及所述电流交轴参考值减去所述电流交轴分量的差值，分别通过PI调节器获得电流直轴输出值和电流交轴输出值；

将所述电流直轴输出值和电流交轴输出值进行dq-ABC坐标变换，获得三相正弦调制波，并将所述三相正弦调制波进行空间矢量脉冲调制，获得开关管驱动信号以控制绝缘栅双极型晶体管器件动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流和所述参考相位角，通过ABC-dq坐标变换获得所述电流在dq坐标下的电流直轴分量和电流交轴分量包括：

根据I_df＝2/3[i_oAsinθ+i_oBsin(θ-2π/3)+i_oCsin(θ+2π/3)]，计算所述电流直轴分量I_df；

根据I_qf＝2/3[i_oAcosθ+i_oBcos(θ-2π/3)+i_oCcos(θ+2π/3)]，计算所述电流直轴分量I_qf；

其中，i_oA、i_oB和i_oC分别表示所述负载侧电网的三相电流，θ为所述参考相位角。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压和所述参考相位角，通过ABC-dq坐标变换获得所述电压在dq坐标下的电压直轴分量，并根据所述电压直轴分量和预设功率，获得电流直轴参考值包括：

根据V_d＝2/3[V_gAsinθ+V_gBsin(θ-2π/3)+V_gCsin(θ+2π/3)]，计算所述电压直轴分量V_d，其中，V_gA、V_gB和V_gC分别表示所述负载侧电网的三相电压，θ为所述参考相位角；

根据I_dr＝(2/3)P/V_d，计算所述电流直轴参考值I_dr，其中，P为所述预设功率。