[发明专利]一种模块化多电平结构的固态变压器

摘要

本发明涉及一种模块化多电平结构的固态变压器，该固态变压器由输入级、隔离级、输出级组成。输入级是一个三相模块化多电平（MMC）变流器，由子模块级联而成，交流侧与110KV配电网相连，同时经高压直流母线与隔离级相连；隔离级由多个子单元级联而成，每个子单元依次包括一个单相MMC逆变器、一个高频变压器和一个单相MMC整流器，单相MMC逆变器和整流器均由子模块级联而成，隔离级通过高、低压直流母线分别与输入级、输出级相连；输出级为一个三相模块化多电平变流器，同样由子模块级联而成，交流侧连接10KV配电网。本发明能减小变压器的体积和重量，采用了模块化设计，灵活性好，具有良好的控制性能，能够实现功率的双向流动，并对电网的电能质量进行补偿。

主权项

一种模块化多电平结构的固态变压器，其特征在于，基于模块化多电平结构,包括：一输入级：为一个三相模块化多电平变流器，所述三相模块化多电平变流器的每一相分成上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂和下半桥臂均由n个子模块以及一个桥臂电感级联而成，每一相桥臂的中间点通过一个电感与110KV配电网相连；一隔离级：隔离级由k个子单元级联而成，每个子单元依次包括一个单相MMC逆变器、一个高频变压器和一个单相MMC整流器，隔离级通过高、低压直流母线分别与输入级、输出级相连；所述单相MMC逆变器和单相MMC整流器均有两个桥臂，每个桥臂均由子模块级联而成，在桥臂的中间串联两个相等的电感，单相MMC逆变器两桥臂的中点与对应高频变压器原边的两根引线相连，单相MMC整流器两桥臂中点与高频变压器副边两根引线相连;一输出级：为一个三相模块化多电平变流器，所述三相模块化多电平变流器的每一相分成上半桥臂和下半桥臂，上半桥臂和下半桥臂均由m个子模块以及一个桥臂电感级联而成，每一相桥臂的中间点通过一个电感与10KV配电网相连。