[发明专利]一种电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法

说明书

本发明公开的电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法，所述可切换功率模块的切换方法包括以下步骤：步骤1：构建电力电子变压器低压侧可切换功率模块的拓扑结构；步骤2：构建基于BP神经网络的交流负荷预测模型；步骤3：所构建系统运行过程中，可切换功率模块执行切换操作；步骤4：根据步骤2和3得出用户优先选择的快速充电桩和一小时内不断电使用的充电桩数量。

技术领域

本发明涉及电子变压器供电技术领域，特别是涉及电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法。

背景技术

电动汽车(Electric Vehicle--EV)作为一种新型交通工具，具有“零排放”、能量来源广等优点，并且已经成为缓解我国石油资源紧张、城市大气污染严重问题的重要手段。充电桩作为基础设施中最关键的部分，实现了电动汽车与电网间能量的转换，是推动电动汽车产业发展的基础。近年来快速充电技术的发展，使电动汽车应用更加便捷。

与此同时，电力电子变压器(Power Electronic Transformer--PET)具有交直流端口，在配电网中既可以为传统交流负荷供电，也能够为电动汽车提供直流充电端口。如何优化配置电力电子变压器交直流端口，对于提高电力电子变压器利用率，有效减少装置功率与容量的同时保证对负荷的优质供电具有重要意义。

因此希望有一种电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法已解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明针对电动汽车快速充电负荷峰值与基础交流负荷峰值不重叠的区域公开的一种电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法能够有效降低电力电子变压器低压交流侧逆变器容量，降低设备投资，提高电力电子变压器利用率，并提供充足的直流端口，满足电动汽车快速充电桩供电需求。

本发明公开的一种电力电子变压器低压侧可切换功率模块的切换方法，所述可切换功率模块的切换方法包括以下步骤：

步骤1：构建电力电子变压器低压侧可切换功率模块的拓扑结构；

所述步骤1具体包括以下步骤：所述可切换功率模块在闭锁模式、DC/AC模式以及DC/DC模式之间切换；

闭锁模式下，所述可切换功率模块既不为交流负荷供电，也不为电动汽车快速充电桩供电；

DC/AC模式下，所述可切换功率模块通过交流端口与电力电子变压器主逆变器协同为交流负荷供电；

DC/DC模式下，所述可切换功率模块通过三个直流端口向三个独立的电动汽车快速充电桩供电；

步骤2：构建基于BP神经网络的交流负荷预测模型；

所述步骤2中的BP神经网络为三层多输入多输出模型，并且包括一个隐含层；所述BP神经网络输入层具有六个神经元，分别为：前一天交流负荷视在功率数据、前两天交流负荷视在功率数据、前三天交流负荷视在功率数据、前一周的同一天交流负荷视在功率数据、前两周的同一天交流负荷视在功率数据和当前时刻交流负荷实时视在功率数据；所述BP神经网络输出层具有两个神经元，即：T时间后交流负荷的预测视在功率数据S_load(t₀+T)，以及一小时内交流负荷最大视在功率预测值S_max，其中T为可切换功率模块从下发模式切换命令到稳定运行所需的时间；

步骤3：所构建的电力电子变压器低压侧可切换功率模块运行过程中，可切换功率模块执行切换操作；

步骤4：根据步骤2和3得出用户优先选择的快速充电桩和一小时内不断电使用的快速充电桩数量。

优选地,所述步骤3的切换操作具体包括以下步骤：