两级变换型交流-直流电力电子变压器制造技术

一种两级变换型交流‑直流电力电子变压器，包含三台滤波电感Lga、Lgb和Lgc，三台级联型变流器CCA、和CCB和CCC，三个低频阻隔电容器CLFB1、CLFB2和CLFB3，三台高频隔离变压器THF1、THF2和THF3，以及三台高频整流器REC1、REC2和REC3。所述的两级变换型交流‑直流电力电子变压器包括低频交流到高频交流的直接AC/AC变换器和高频交流到直流的AC/DC变换器两级变换。级联型变流器CCA、和CCB和CCC的实现电能由低频交流到高频交流的直接AC/AC变换，高频整流器REC1、REC2和REC3实现电能的高频AC/DC变换。相比电力电子变压器的已有拓扑，本发明专利技术的电能转换级数少，开关器件数量少，运行效率高。

Two level converter AC DC power electronic transformer

A two level converter AC DC power electronic transformer, including three sets of Lga, Lgb and Lgc filter inductor, three cascaded converter and CCA, CCB and CCC, three low frequency blocking capacitors CLFB1, CLFB2 and CLFB3, three high frequency isolation transformer THF1, THF2 and THF3, and three sets of high frequency rectifier REC1, REC2 and REC3. The two level converter AC DC power electronic transformer includes low-frequency AC to high frequency AC direct AC/AC converter and high frequency AC to DC converter AC/DC two level converter. Cascade converter CCA, and CCB and CCC implementation, power exchange from low frequency to high-frequency AC direct AC/AC transform, high-frequency rectifier REC1, REC2 and REC3 realize the high-frequency AC/DC conversion of power. Compared with the existing topology of the power electronic transformer, the present invention has less power conversion series, fewer switching devices and high operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
两级变换型交流-直流电力电子变压器
本专利技术涉及一种电力电子变压器，特别涉及一种两级型高压交流输入-直流输出的电力电子变压器。
技术介绍
电力电子变压器作为现代智能电网中的新型电气设备，一般通过电力电子变流器+高频隔离变压器的方式实现电气隔离、电压变换、功率传输等多种功能。由于采用数百Hz到数十kHz高频变压器实现电气隔离，因此电力电子变压器比传统的工频变压器所需的铁芯材料更少。另外，由于电力电子变压器和可以提供直流接口，具备光伏等可再生能源直接接入能力，同时可以补偿交流电网无功和谐波，隔离原副边故障等多种功能，在智能电网、能源互联网、轨道交通机车牵引等领域具有广泛的应用前景。但是，对于10kV或更高电压等级的应用而言，目前的技术方案下，电力电子变压器从输入到输出通常需要多级电力电子变换器对电能进行AC/DC、DC/AC或者AC/AC的变换。多级电能变换器的存在严重影响了电力电子变压器系统效率的提高，也使得系统结构复杂，电力电子器件数量众多，造价高且可靠性差。例如，对于连接高压交流电网、低压直流输出的电力电子变压器来说，现有的电路拓扑通常要经过多级的电力电子变换器：专利技术专利CN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两级变换型交流‑直流电力电子变压器，其特征在于：所述的电力电子变压器包含三台滤波电感Lga、Lgb和Lgc，三台级联型变流器CCA、和CCB和CCC，三个低频阻隔电容器CLFB1、CLFB2和CLFB3，三台高频隔离变压器THF1、THF2和THF3，以及三台高频整流器REC1、REC2和REC3；所述的两级变换型交流‑直流电力电子变压器的交流端口包括A、B、C三个连接端子，直流端口包括P和N两个连接端子；功率能够在交流端口A、B、C与直流端口P、N之间双向流动；三个滤波电感Lga、Lgb和Lgc分别有一个端子连接到三个连接端子A、B、C上，三个滤波电感Lga、Lgb和Lgc的另外三个端子...

【技术特征摘要】
1.一种两级变换型交流-直流电力电子变压器，其特征在于：所述的电力电子变压器包含三台滤波电感Lga、Lgb和Lgc，三台级联型变流器CCA、和CCB和CCC，三个低频阻隔电容器CLFB1、CLFB2和CLFB3，三台高频隔离变压器THF1、THF2和THF3，以及三台高频整流器REC1、REC2和REC3；所述的两级变换型交流-直流电力电子变压器的交流端口包括A、B、C三个连接端子，直流端口包括P和N两个连接端子；功率能够在交流端口A、B、C与直流端口P、N之间双向流动；三个滤波电感Lga、Lgb和Lgc分别有一个端子连接到三个连接端子A、B、C上，三个滤波电感Lga、Lgb和Lgc的另外三个端子分别作为所述变压器的连接端子T1、T2和T3；三台级联型变流器CCA、CCB和CCC均由数量相同的子模块SM在交流侧依次串联连接组成，三台级联型变流器CCA、CCB和CCC均有一端连接到中性点M上，三台级联型变流器CCA、CCB和CCC的另外一端分别连接到三个连接端子T1、T2、T3上；三台高频隔离变压器THF1、THF2和THF3的原边绕组均有一个端子连接到中性点M上，高频隔离变压器THFx原边绕组未连接到中性点M的另外一个端子与低频阻隔电容器CLFBx串联后连接到端子Tx，高频隔离变压器THFx的副边绕组连接到高频整流器RECx的交流侧，x＝1，2，3；高频整流器REC1、REC2、REC3的直流侧正极均连接到直流端口连接端子P；高频整流器REC1、REC2、REC3的直流侧负极均连接到直流端口连接端子N。2.如权利要求1所述的两级变换型交流-直流电力电子变压器，其特征在于：所述的电力电子变压器包括低频交流到高频交流的直接AC/AC变换器和高频交流到直流的AC/DC变换器两级变换；级联型变流器CCA、CCB和CCC实现电能由低频交流到高频交流的直接AC/AC变换，高频整流器REC1、REC2和REC3实现电能的高频AC/DC变换。3.如权利要求2所述的两级变换型交流-直流电力电子变压器，其特征在于：所述的级联型变流器CCA、CCB和CCC的参考电压均由两部分组成，分别为：uCCA＝uCCA_convention_control+usquare_HF_CMuCCB＝uCCB_convention_control+usquare_HF_CMuCCC＝uCCC_conve...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子欣，王平，李耀华，高范强，徐飞，马逊，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11