[发明专利]一种开关电容接入的高频链双向直流变压器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种开关电容接入的高频链双向直流变压器，属于电力技术领域；主要由n台相同的直流变换器单元在一个端口串联和另一个端口并联组成，n为任意正整数；每台直流变换单元均由十一个半导体开关、二个直流电容、一个高频电感、一个高频变压器组成；n台直流变换单元中的k台为冗余工作状态，正常情况下，只将n‑k台直流变换单元的高压侧串联连接到高压直流侧、低压侧并联到低压直流侧；当任意一台直流变换单元的内部出现损坏或故障时，将任一台冗余的直流变换单元投入运行；当高压直流侧或低压直流侧发生短路故障时，将所有直流变换单元的半导体开关均关断，同时保持电容电压。本发明减小系统环流，简化故障处理和冗余技术，提高可靠性。

主权项

一种开关电容接入的高频链双向直流变压器，其特征在于：该高频链双向直流变压器主要由n台相同的直流变换器单元(SCDAB1、SCDAB2、…SCDABn)组成，n为任意正整数；第一台直流变换器单元(SCDAB1)的高压侧第一连接端子(T1)通过直流辅助电感(L1)与高压直流侧的正极相连；第m台直流变换器单元(SCDABm)的高压侧第二连接端子(T2)与第m+1台直流变换器单元(SCDABm+1)的高压侧第一连接端子(T1)相连，1≤m<n；第n台直流变换器单元(SCDABn)的高压侧第二连接端子(T2)与高压直流侧的负极相连；n台直流变换器单元(SCDAB1、SCDAB2、…SCDABn)的低压侧连接端子(T3)均与低压直流侧的正极相连；n台直流变换器单元(SCDAB1、SCDAB2、…SCDABn)的低压侧连接端子(T4)均与低压直流侧的负极相连；所述的直流变换单元(SCDAB1、SCDAB2、…SCDABn)均由十一个半导体开关(S1～S11)、二个直流电容(C1、C2)、一个高频电感(L2)、一个高频变压器(T)组成；第一半导体开关(S1)的发射极与第二半导体开关(S2)的集电极连接在第一连接端子(T1)；第二、第四和第六半导体开关(S2、S4和S6)的发射极与第一直流电容(C1)的负极连接在第二连接端子(T2)；第一、第三和第五半导体开关(S1、S3、S5)的集电极与第一直流电容(C1)的正极连接在第一公共连接点(P1)；第三半导体开关(S3)的发射极与第四半导体开关(S4)的集电极连接在第二公共连接点(P2)；第五半导体开关(S5)的发射极与第六半导体开关(S6)的集电极连接在第三公共连接点(P3)；第七、第九半导体开关(S7、S9)的发射极与第十一半导体开关(S11)的集电极连接在第三连接端子(T3)；第八、第十半导体开关(S8、S10)的集电极与第二直流电容(C2)的负极连接在第四连接端子(T4)；第七半导体开关(S7)的发射极与第八半导体开关(S8)的集电极连接在第四公共连接点(P4)；第九半导体开关(S9)的发射极与第十半导体开关(S10)的集电极连接在第五公共连接点(P5)；第十一半导体开关(S11)的集电极与第二直流电容(C2)的正极相连；第二、第三公共连接点(P2、P3)与高频电感(L2)以及高频变压器(T)的高压侧绕组串联连接；第四、第五公共连接点(P4、P5)与高频变压器(T)的低压侧绕组串联连接。