[发明专利]基于MMC的配电网电力电子变压器及其控制方法

权利要求书

1.一种基于MMC的配电网电力电子变压器，输入级采用MMC变换器，与电网相连，将三相交流电压整流为高压直流电；隔离级采用ISOP型DAB变换器，与MMC变换器输出端相连，将高压直流电变换为低压直流电；输出级采用三相逆变器，与ISOP型DAB变换器输出端和三相平衡负载连接，将低压直流电逆变为三相交流电，其特征在于，所述MMC变换器为三相结构，每相均具有上下对称的两个桥臂，三相上桥臂并联至公共直流母线电压的正极，三相下桥臂并联至公共直流母线电压的负极。

2.根据权利要求1所述的基于MMC的配电网电力电子变压器，其特征在于，每个桥臂均由若干结构相同的功率子模块和一个桥臂电感串联而成。

3.根据权利要求2所述的基于MMC的配电网电力电子变压器，其特征在于，所述功率子模块包括半桥结构和储能电容，所述半桥结构包括两个带有反并联二极管的IGBT。

4.根据权利要求1所述的基于MMC的配电网电力电子变压器，其特征在于，所述ISOP型DAB变换器包含两个结构相同的有源全桥和一个中频隔离变压器，两个有源全桥控制功率的双向传输，隔离变压器实现电气隔离与电压变换。

5.根据权利要求1所述的基于MMC的配电网电力电子变压器，其特征在于，所述三相逆变器包括三相全桥变换器和LC滤波器。

6.一种基于MMC的配电网电力电子变压器的控制方法，其特征在于，包括高压交流侧MMC控制策略和输出级控制策略，其中高压交流侧MMC采用电压电流双闭环控制策略和最近电平逼近调制策略，输出级采用电压外环电流内环双闭环控制策略。

7.根据权利要求6所述的基于MMC的配电网电力电子变压器控制方法，其特征在于，电压电流双闭环控制策略为：将实测得到的直流侧电压与参考电压比较后，经过电压控制器作为电流内环控制的输入参考指令信号，参考指令信号与输入电流信号进行比较后，经过电流控制器作为输出控制信号，经过最近电平调制后，控制开关器件，实现电力电子变压器控制。

8.根据权利要求6所述的基于MMC的配电网电力电子变压器控制方法，其特征在于，最近电平逼近调制即阶梯波电平逼近，在各时刻给子模块上下管触发脉冲，使相应子模块投入或者切除，保证时刻都为n个功率子模块投入，输出n+1电平的电压，以阶梯波代替正弦波。