[发明专利]一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器

权利要求书

1.一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器，其特征在于：包括电网侧的L滤波器、高压侧输入级AC/DC变换器CHB、数字化稳压器、中间隔离级DC/DC变换器DAB、输出级DC/AC变换器，电网侧的L滤波器一端与电网相连，另一端接入单模组CHB交流侧其中一端，该单模组CHB交流侧另一端与其他CHB模组相级联，最后一个CHB模组交流侧剩余一端与数字化稳压器交流侧一端相连，最后三相的数字化稳压器交流侧剩余端连接到一点，CHB高压直流侧和数字化稳压器的直流侧分别与DAB的高压直流侧相接，各模组DAB低压直流侧相并联，与输出级DC/AC直流侧相接，三相相同。

2.根据权利要求1所述的一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器，其特征在于：高压侧输入级AC/DC变换器CHB由H桥模块构成，H桥分为左右两个桥臂，每个桥臂有两个串联的IGBT模块，每个IGBT模块包括一个IGBT和一个反并联二极管； L滤波器每相由一个电感构成，电感一端与电网相连，另一端接入CHB的H桥左桥臂中点，右桥臂中点与后一个模组CHB左桥臂中点相级联。

3.根据权利要求1所述的一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器，其特征在于：中间隔离级DC/DC变换器DAB包括两个H桥结构和一个中频变压器，两个H桥分别位于中频变压器原边和副边，用于DC/AC变换器和AC/DC变换器，DAB高压直流侧与CHB直流侧相接，经过中频变压器后，DAB低压直流侧输出相并联，形成低压直流母线，连接到输出级DC/AC变换器直流侧部分。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器，其特征在于：数字化稳压器由直流侧电压Vdci（i=1,2,3…N）不同的N个H桥结构串联构成，H桥分为左右两个桥臂，每个桥臂有两个串联的IGBT模块，每个IGBT模块由一个IGBT和一个反并联二极管组成，数字化稳压器第一个H桥结构的左桥臂中点接CHB交流侧最后一个右桥臂中点，数字化稳压器内部每个H桥结构左桥臂中点接上个H桥结构右桥臂中点，最后三相的数字化稳压器所剩余的一个右桥臂中点汇总于一点，形成星型结构；

其中，数字化稳压器直流侧电压Vdci可由数字化稳压器的低压模组数N和CHB高压模组直流侧电压Udc计算得出，计算公式为: Vdci=Udc/2ⁱ。

5.根据权利要求4所述的一种基于串联数字化稳压器的中高压电力电子变压器，其特征在于：不串联数字化稳压器的CHB结构，在高压模组数为n的情况下，可调制出2*n+1种电平数量；串联数字化稳压器后的调制电平数m，可由数字化稳压器的低压模组数N和每相的CHB的高压模组数n计算得出，计算公式为：

m=[（n+1）*2^N-1]*2+1。