[实用新型]电力电子变压器及基于该电力电子变压器的低压供电系统

说明书

本申请提供了一种电力电子变压器及基于电力电子变压器的低压供电系统通过反向能量传输电路将高压电网侧的能量反向传输至变压器，并通过变压器的双向能量传输能力进一步将能量反向传输至电力电子变压器的输入端，即实现高压侧能量反向传输至低压侧。而且，该方案不需要额外设置储能装置，也不需要额外铺设低压供电系统，仅需要在至少一个单元模块中设置反向能量传输电路，因此，降低了系统建设成本和维护成本。此外，在新能源应用场景中，反向传输的能量提供给功率较小的低压设备，因此，反向能量传输电路中开关管所需的容量较小，进一步降低了系统的硬件成本。

技术领域

本实用新型属于新能源发电技术领域，尤其涉及一种电力电子变压器及基于电力电子变压器的低压供电系统。

背景技术

电力电子变压器是利用电力电子变换技术和电磁感应原理进行电能传输的电力设备，基本思想是用高频变压器替代工频变压器。

在光伏、风电等新能源应用场景下，借助电力电子变压器技术进行直流高频隔离变换，考虑到新能源应用场景下基本没有反向功率传输的需求，而且，考虑到降低成本、提高性能等因素，在新能源场景中通常将电力电子变压器设计为单向功率传输，即正向功率传输；例如，在光伏应用场景下，电力电子变压器只能将光伏组串输出的电能向高压电网侧传输；同理，在风电应用场景下，电力电子变压器只能将风机输出的电能向至高压电网侧传输。这在正常发电传输功率时没有问题，但在新能源停止发电时，低压侧所有功能模块将处于无能量输入的状态，这将导致新能源系统(如，电厂或电站) 的低压设备(如监控设备)无法正常工作。为了解决该为题，目前的解决方案是在低压侧增加储能装置，用于低压侧无能量输入时保证低压设备正常工作。但是，这种解决方案需要增加相应的储能装置，导致成本增加；而且，目前电化学储能装置中以铅酸为代表的电池寿命较低，需要定期更换从而增加了维护成本，而以锂电池为代表的电池对工作条件要求过高；此外，增加储能装置还面临占地面积大等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电力电子变压器及基于电力电子变压器的低压供电系统，应用于新能源场景中，以实现在新能源电厂或电站低压侧无能量输入时，将高压侧的功率反向传输至低压侧，以使低压设备正常工作。其具体的技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种电力电子变压器，包括：至少一个单元模块，每个所述单元模块包括：斩波电路、变压器和整流电路，且至少一个所述单元模块设置有反向能量传输电路；

所述斩波电路的输入端为所述单元模块的输入端，所述斩波电路的输出端连接所述变压器的原边绕组；

所述变压器的副边绕组连接所述整流电路的交流端，所述整流电路的直流端用于连接高压电网侧；

所述反向能量传输电路的输入端连接所述整流电路的直流端，所述反向能量传输电路的输出端连接所述副边绕组，所述反向能量传输电路产生的脉冲电压为所述副边绕组提供励磁电流，使所述原边绕组中产生感应电流。

可选地，所述反向能量传输电路的输入端连接所述整流电路的直流端，所述反向能量传输电路的输出端连接所述副边绕组的抽头。

可选地，所述反向能量传输电路为开关管及周边器件构成的斩波电路。

可选地，所述反向能量传输电路集成在所述整流电路中，所述反向能量传输电路中的开关管与所述整流电路中的单向导通器件并联。

可选地，所述反向能量传输电路中的开关管反向并联在所述整流电路中的单向导通器件两端。

可选地，所述电力电子变压器包括的单元模块的数量为两个或两个以上，且至少两个所述单元模块设置有所述反向能量传输电路。

可选地，所述反向能量传输电路中的开关管的容量小于或等于所述整流电路中的单向导通器件的容量的一半。

可选地，所述单元模块还包括逆变电路；