一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器，包括第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂，第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂均由n个子模块级联而成，其中，各子模块均包括依次相连接的两个H桥变换器、高频变压器及周波变换器，该换流器具有模块化设计、易于扩展、输出电压波形质量好、无环流、功率密度高和成本造价低的优点，且桥臂数少，IGBT总容量小，电容数量少，直流电压最低次谐波分量频率高。

Modular multilevel high power AC converter based on high frequency transformer

【技术实现步骤摘要】
一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器
本专利技术属于大功率电力变换装置结构设计领域，涉及一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器。
技术介绍
大功率高电压交交变流器实际工程应用非常广泛，在异步联网、海上风电、远距离分频输电、海底油气开采及未来海底输配电系统建设等方面都具有不可代替的作用。此外，在轨道交通、采矿、冶炼、轧钢等行业所需的电机传动装置、矿石破碎机、轧机等大型工业设备中，大功率交交变频器同样不可或缺。模块化多电平矩阵式变换器(modularmultilevelmatrixconverter，M3C)由美国科罗拉多大学的R.W.Erickson和O.A.Al-Naseem于2001年提出。M3C保留了模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter，MMC)的模块化多电平优点，同样具备高电压大容量的特性，但M3C拓扑结构复杂，9个桥臂的所有子模块电容电压需要同时进行均压控制，且M3C内部环流通道众多，其环流分析及抑制策略复杂。此外，由M3C连接的两侧三相交流系统之间耦合程度高，一侧系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器，其特征在于，设置于两个三相交流系统之间，包括第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂，其中，第一桥臂的输入端与第一个三相交流系统的u端相连接，第一桥臂的输出端与第二个三相交流系统的a端相连接，第二桥臂的输入端与第一个三相交流系统的v端相连接，第二桥臂的输出端与第二个三相交流系统的b端相连接，第三桥臂的输入端与第一个三相交流系统的w端相连接，第三桥臂的输出端与第二个三相交流系统的c端相连接；/n第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂均由n个子模块级联而成，其中，各子模块均包括依次相连接的两个H桥变换器、高频变压器及周波变换器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器，其特征在于，设置于两个三相交流系统之间，包括第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂，其中，第一桥臂的输入端与第一个三相交流系统的u端相连接，第一桥臂的输出端与第二个三相交流系统的a端相连接，第二桥臂的输入端与第一个三相交流系统的v端相连接，第二桥臂的输出端与第二个三相交流系统的b端相连接，第三桥臂的输入端与第一个三相交流系统的w端相连接，第三桥臂的输出端与第二个三相交流系统的c端相连接；
第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂均由n个子模块级联而成，其中，各子模块均包括依次相连接的两个H桥变换器、高频变压器及周波变换器。


2.根据权利要求1所述的基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器，其特征在于，该交交变流器采用基于电网电压定向的前馈dq解耦控制策略，通过PI调节实现有功电流和无功电流的闭环控制。


3.根据权利要求1所述的基于高频变压器的模块化多电平大功率交交变流器，其特征在于，该交交换流器采用定功率和定电压的控制策略实现外环控制，即对于第一个三相交流系统，采用定有功功率和定交流电压控制，对于第二个三相交流系统，采用定直流电压和定交流电压控制，实现并网模式下...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟永庆，孔颖，黄阮明，郭明星，李锦，王海波，
申请(专利权)人：西安交通大学，国网上海市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61