[发明专利]一种含有变压器隔离的低频输电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，包括：

三相工频系统，包含三相供电系统；

低频系统，包含至少一相供电系统；

交交变换器，包括三相工频端口和低频端口，所述低频端口的相别数量与低频系统的相别数量一致；

第一隔离刀闸，用于连接三相工频系统和交交变换器的三相工频端口；

第二隔离刀闸，用于连接低频系统和交交变换器的低频端口；

至少一个隔离变压器，位于第一隔离刀闸和三相工频系统之间或者位于第二隔离刀闸和低频系统之间；其中，隔离变压器位于第一隔离刀闸与三相工频系统之间时，为三相工频变压器；隔离变压器位于第二隔离刀闸与低频系统之间时，为低频变压器。

2.如权利要求1所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，包括至少两个隔离变压器，一个隔离变压器位于第一隔离刀闸和三相工频系统之间，另一个隔离变压器位于第二隔离刀闸和低频系统之间。

3.如权利要求1所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，所述隔离变压器连接交交变换器侧的绕组变比小于另一侧的绕组变比。

4.如权利要求1所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，交交变换器为矩阵式变换器，包含N个链节，N为正整数且为3的整数倍，每个链节包含M个交直变换模块和一个谐振支路，每个交直变换模块包含一个交流端口一个直流端口，其中直流端口连接一个电容器，M个交直变换模块通过交流端口串联连接后再与谐振支路串联构成一个链节；每三个链节分为一组，将同一组中三个链节的一端分别连接三相工频端口，三个链节的另一端共同连接到低频端口的其中一相。

5.如权利要求1所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，低频系统包括至少以下三种结构形式：

结构形式一：低频系统仅有一相供电系统时，三相工频系统还包括中线；低频系统的相电压一端连接交交变换器的低频端口，另一端连接三相工频系统的中线；

结构形式二：低频系统仅有两相供电系统时，交交变换器包含至少6个链节，每三个链节一组，共分为两组；同一组中三个链节的一端分别连接三相工频端口，三个链节的另一端共同连接到低频端口的其中一相，两组链节分别连接到低频端口的不同相别；低频系统的两相电压分别连接交交变换器低频端口的不同相别；

结构形式三：低频系统仅有三相供电系统时，交交变换器包含至少9个链节，每三个链节一组，共分为三组；同一组中三个链节的一端分别连接三相工频端口，三个链节的另一端共同连接到低频端口的其中一相，三组链节分别连接到低频端口的不同相别；低频系统的三相电压分别连接交交变换器低频端口的不同相别。

6.如权利要求1所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，所述第一隔离刀闸和第二隔离刀闸均为断路器或断路器与隔离开关组成的开关组。

7.如权利要求4所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，所述谐振支路为直连导线或电容或电感或电容与电感构成的支路。

8.如权利要求4所述的一种含有变压器隔离的低频输电系统，其特征在于，所述交直变换模块为全桥电路或者三电平电路。

9.如权利要求1～8任一项所述的含有变压器隔离的低频输电系统的控制方法，其特征在于，功率流向为三相工频系统至低频系统时，采用如下步骤：

闭合第一隔离刀闸和第二隔离刀闸；

采集三相工频系统电压、电流；

采集低频系统电压、电流；

调节交交变换器每个链节的输出电压的工频分量电压与三相工频系统电压的功角，控制三相工频系统流入交交变换器的功率；

调节交交变换器每个链节的输出电压的低频分量电压与低频系统电压的功角，控制交交变换器向低频系统流出的功率，并保证三相工频系统流入交交变换器的功率与交交变换器向低频系统流出的功率相等。