功率变换系统技术方案

一种功率变换系统，包括电耦合到电网连接的一个或多个功率变换装置。每个功率变换装置包括：功率变换器，用于将由电网连接提供的第一多相电流转换为第二电流；网侧滤波器，耦合在电网连接与功率变换器的输入之间；及负载侧滤波器，耦合到功率变换器的输出。其中，网侧滤波器的公共点和负载侧滤波器的公共点连接在一起以形成第一节点，该第一节点不直接接地。

Power conversion system

A power conversion system that includes one or more power conversion devices electrically coupled to the grid. Each power conversion device comprises a power converter for grid connection by providing the first multi phase current is converted to second current; network side filter between the input coupling in grid connected and power converter; and the load side filter, coupled to the power converter output. Wherein, the common points of the network side filter and the common points of the load side filter are connected together to form a first node, which is not directly grounded.

【技术实现步骤摘要】
功率变换系统
本专利技术通常涉及功率电子电路，更具体地讲，特别涉及一种功率变换系统。
技术介绍
已知的功率变换系统，例如具有变频器(variablefrequencydrive,VFD)的功率变换器可以用于将来自电网的第一电流变换为第二电流。第二电流可以被提供到另一电网或者电机或者可以从发电机提供到电网。许多功率变换系统可以被设计为包括隔离变压器，隔离变压器因尺寸规格而通常效率非常低。在无变压器式功率变换系统中，可以使用共模阻抗来代替隔离变压器中可用的共模特征阻抗。另外，因为无变压器式功率变换系统中不存在隔离变压器，所以需要为无变压器式功率变换系统提供接地故障保护。
技术实现思路
现在归纳本专利技术的一个或多个方面以便于本专利技术的基本理解，其中该归纳并不是本专利技术的扩展性纵览，且并非旨在标识本专利技术的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本专利技术的一些概念。本专利技术的一个或多个实施例提供一种功率变换系统，其包括：一个或多个功率变换装置，电耦合到电网连接；其中，每个功率变换装置包括：功率变换器，用于将由电网连接提供的第一多相电流转换为第二电流；网侧滤波器，耦合在电网连接与功率变换器的输入之间；及负载侧滤波器，耦合到功率变换器的输出；其中，网侧滤波器的公共点和负载侧滤波器的公共点连接在一起以形成第一节点，该第一节点不直接接地。较佳地，上述功率变换系统为无变压器式功率变换系统。较佳地，在上述功率变换系统中，该第一节点通过阻抗连接到地。较佳地，在上述功率变换系统中，上述阻抗为高阻抗。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器的输入不通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出通过变压器连接到负载。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器的输入通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出不通过变压器连接到负载。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器的输入不通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出不通过变压器连接到负载。较佳地，在上述功率变换系统中，该阻抗包括电感式阻抗、电容式阻抗、电阻式阻抗或者它们的组合。较佳地，在上述功率变换系统中，该阻抗包括第一电阻、第二电阻和电容；第一电阻和电容串联连接；第二电阻和串联连接的第一电阻和电容并联连接在第一节点和地之间。较佳地，在上述功率变换系统中，该阻抗包括第一电阻、第二电阻、电容和电感；第一电阻、电容和电感串联连接；第二电阻和串联连接的第一电阻、电容和电感并联连接在在第一节点和地之间。较佳地，在上述功率变换系统中，每个功率变换装置还包括：共模滤波器，耦合于网侧滤波器和功率变换器之间或者耦合于功率变换器和负载侧滤波器之间。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器包括耦合到网侧滤波器的网侧变换器、耦合到负载侧滤波器的负载侧变换器和耦合在网侧变换器和负载侧变换器之间的DC链路；其中，每个功率变换装置还包括：共模滤波器，耦合于网侧变换器和负载侧变换器之间。较佳地，在上述功率变换系统中，该共模滤波器包括共模扼流器。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器包括电压源变换器。较佳地，在上述功率变换系统中，该功率变换器包括多电平变换器。较佳地，上述功率变换系统还包括：电动马达，用于接收第二电流。较佳地，上述功率变换系统还包括：发电机，用于产生第二电流。较佳地，上述功率变换系统还包括：变压器，用于对第二电流进行变压。较佳地，在上述功率变换系统中，对于功率变换器的输入的每个相，该网侧滤波器包括第一电感器、第二电感器、第一电阻器及第一电容器；第一电感器的一端耦合到功率变换器的输入的相应相，第一电感器的另一端通过第二电感器耦合到电网连接的相应相；串联连接的第一电阻器和第一电容器的一端耦合于第一电感器和第二电感器之间，串联连接的第一电阻器和第一电容器的另一端耦合到第一节点；其中，对于功率变换器的输出的每个相，该负载侧滤波器包括第三电感器、第二电阻器及第二电容器；第三电感器耦合于功率变换器的输出的相应相和负载的输入的相应相之间；串联连接的第二电阻器和第二电容器的一端耦合于第三电感器和负载的输入的相应相之间，串联连接的第二电阻器和第二电容器的另一端耦合到第一节点。本专利技术一个或多个实施例提供的上述功率变换系统，网侧滤波器的公共点和负载侧滤波器的公共点连接在一起以形成第一节点，该第一节点不直接接地，可以满足共模设计要求以及提供接地故障保护。附图说明图1是根据本专利技术一示范性实施例的功率变换系统的示意性框图。图2是根据本专利技术第一实施例的功率变换装置的示意性框图。图3是根据本专利技术第二实施例的功率变换装置的示意性框图。图4是根据本专利技术第三实施例的功率变换装置的示意性框图。图5是根据本专利技术第四实施例的功率变换装置的示意性框图。图6是根据本专利技术第五实施例的功率变换装置的示意性框图。图7是根据本专利技术第六实施例的功率变换装置的示意性框图。图8是图1所示功率变换系统的单相共模等效电路图，该功率变换系统具有两个功率变换装置。具体实施方式以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本专利技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其它元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。图1是根据本专利技术一示范性实施例的功率变换系统100的示意性框图。功率变换系统100包括电耦合至电网连接122的n个功率变换装置102。每个功率变换装置102包括功率变换器104，功率变换器104可被配置成例如变频器(variablefrequencydrive,VFD)。功率变换器104用于驱动耦合到可旋转装置的负载106。负载106以电机作为例子。可旋转装置可以包括但不限于风扇108、泵110、压缩机112或其它负载114。在本示范性实施例中，功率变换系统100以无变压器式功率变换系统作为例子。即，功率变换器104的输入不通过变压器耦合到电网连接122，功率变换器104的输出不通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率变换系统，其包括：一个或多个功率变换装置，电耦合到电网连接；其中，每个功率变换装置包括：功率变换器，用于将由电网连接提供的第一多相电流转换为第二电流；网侧滤波器，耦合在电网连接与功率变换器的输入之间；及负载侧滤波器，耦合到功率变换器的输出；其中，网侧滤波器的公共点和负载侧滤波器的公共点连接在一起以形成第一节点，该第一节点不直接接地。

【技术特征摘要】
1.一种功率变换系统，其包括：一个或多个功率变换装置，电耦合到电网连接；其中，每个功率变换装置包括：功率变换器，用于将由电网连接提供的第一多相电流转换为第二电流；网侧滤波器，耦合在电网连接与功率变换器的输入之间；及负载侧滤波器，耦合到功率变换器的输出；其中，网侧滤波器的公共点和负载侧滤波器的公共点连接在一起以形成第一节点，该第一节点不直接接地。2.如权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于：该第一节点通过阻抗连接到地。3.如权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于：该功率变换器的输入不通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出通过变压器连接到负载。4.如权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于：该功率变换器的输入通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出不通过变压器连接到负载。5.如权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于：该功率变换器的输入不通过变压器连接到电网连接，功率变换器的输出不通过变压器连接到负载。6.如权利要求2所述的功率变换系统，其特征在于：该阻抗包括电感式阻抗、电容式阻抗、电阻式阻抗或者它们的组合。7.如权利要求2所述的功率变换系统，其特征在于：该阻抗包括第一电阻、第二电阻和电容；第一电阻和电容串联连接；第二电阻和串联连接的第一电阻和电容并联连接在第一节点和地之间。8.如权利要求2所述的功率变换系统，其特征在于：该阻抗包括第一电阻、第二电阻、电容和电感；第一电阻、电容和电感串联连接；第二电阻和串联连接的第一电阻、电容和电感并联连接在在第一节点和地之间。9.如权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于：每个功率变换装置还包括：共模滤波器，耦合于网侧滤波器和功率变换器之间或者耦合于功率变换器和负载侧滤波器之间。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑志辉，斯蒂芬·施勒德，沈捷，穆罕默德·哈希姆，陈云铮，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US