【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性交直流输配电，具体涉及一种多端口变流器及系统。
技术介绍
1、随着可再生能源与储能技术、电气化交通技术、人工智能和信息技术的快速发展，柔性交直流输配电技术成为供用电的热点研究领域。随着多元交直流分布式资源规模化接入配电网，传统的接入方式转换环节多、共模电压高、供用电效率低下，难以满足高效用能要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种多端口变流器及系统，以解决能量变换级数多、共模电压高、转换效率低的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种多端口变流器，至少一相变流模块，变流模块包括：第一整流器、逆变器、一体式的隔离变压器、第二整流器及交交变流器，其中，第一整流器，其第一交流端输入中压工频交流电，其第二交流端接地或者中压工频交流电公共端，其直流侧与逆变器的直流侧连接，其交流侧为中压工频交流端口，其用于将中压工频交流电转换为直流电；逆变器，其交流侧与隔离变压器的原边连接，其用于将直流转换为交流电；隔离变压器，其用于实现第二整流器、交交变流器与逆变器之间的隔离；第二整流器，其交流侧与隔离变压器的副边连接，其直流侧为直流端口，其用于将交流电转换为直流电；交交变流器，其第一交流侧与隔离变压器的副边连接，其第二交流侧为低压工频交流端口，其用于将交流电转换为低压工频交流电；中压工频交流端口、直流端口、低压工频交流端口能够实现端口间能量的双向流动。
3、本专利技术三个端口之间能够实现端口间能量的双向流动，并且用隔离变压器实现各个端口之间的电气
4、在一些具体实施方式中，当包括多个变流模块时，全部的第二整流器独立为负载供电或者直流端并联连接后为负载供电。
5、在一些具体实施方式中，第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，其中，首级位置的第一子模块，其第一交流端输入中压工频交流电，其第二交流端与下一级的第一子模块的第一交流端连接，其两个直流端与逆变器的直流侧连接；末级位置的第一子模块，其第二交流端接地，其两个直流端与逆变器的直流侧连接；除首级位置及末级位置的第一子模块，其第一交流端与上一级的第一子模块的第二交流端连接，其第二交流端与下一级的第一子模块的第一交流端连接，其两个直流端与逆变器的直流侧连接。
6、在一些具体实施方式中，所述第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，全部的第一子模块构成多电平换流器。
7、在一些具体实施方式中，逆变器包括：多个第三子模块，当隔离变压器的原边绕组与第三子模块数量一致时，其中，第三子模块，其两个直流端与第一整流器的直流侧连接，其两个交流端与隔离变压器的一个原边绕组的两端对应连接。
8、在一些具体实施方式中，逆变器包括：多个第四子模块，当隔离变压器的原边绕组与第四子模块数量不同时，其中，首级位置的第四子模块，其第一交流端与原边绕组的第一端连接，其第二交流端与下一级的第四子模块的第一交流端连接；末级位置的第四子模块，其第一交流端与前一级的第四子模块的第二交流端连接，其第二交流端与原边绕组的第二端连接；除首级位置及末级位置的第四子模块，其第一交流端与上一级的第四子模块的第二交流端连接，其第二交流端与下一级的第四子模块的第一交流端连接。
9、在一些具体实施方式中，第一子模块、第二子模块、第三子模块、第四子模块、第二整流器包括：第一电力电子开关、第二电力电子开关、第三电力电子开关、第四电力电子开关及第一电容，其中，第一电力电子开关，其第一端与第三电力电子开关的第一端连接并引出第一直流端，其第二端与第二电力电子开关的第一端连接并引出第一交流端；第四电力电子开关，其第一端与第三电力电子开关的第二端连接并引出第二交流端，其第二端与第二电力电子开关的第二端连接并引出第二直流端；第一电容，其两端与第一直流端、第二直流端对应连接。
10、在一些具体实施方式中，第一子模块、第二子模块、第三子模块、第四子模块、第二整流器包括：第五电力电子开关、第六电力电子开关、第七电力电子开关、第八电力电子开关、第一二极管、第二二极管、第二电容及第三电容，其中，第五电力电子开关，其第一端为第一直流端，其第一端还与第二电容的第一端连接，其第二端与第六电力电子开关的第一端、第一二极管的阴极连接；第七电力电子开关，其第一端与第六电力电子开关的第二端连接并引出第一交流端，其第二端与第八电力电子开关的第一端、第二二极管的阳极连接；第八电力电子开关，其第二端为第二直流端，其第二端还与第三电容的第二端连接；第二电容，其第二端与第三电容的第一端、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极连接，其第二端还引出第二交流端。
11、在一些具体实施方式中，交交变流器为单相交交变流器，单相交交变流器为单相全桥结构；单相全桥结构的每个桥臂中，上桥臂及下桥臂均由两个电力电子开关反向串联连接构成。
12、在一些具体实施方式中，交交变流器为三相交交变流器，三相交交变流器为三相全桥结构；三相全桥结构具有四个桥臂，在每个桥臂中，上桥臂及下桥臂均由两个电力电子开关反向串联连接构成。
13、第二方面，本专利技术提供一种多端口变流系统，多个第一方面及其任一可选实施方式的多端口变流器，其中，全部的隔离变压器的副边绕组均与第二整流器的交流侧连接；或者，全部的隔离变压器的副边绕组均与交交变流器的第一交流侧连接
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1.一种多端口变流器，其特征在于，至少一相变流模块，所述变流模块包括：第一整流器、逆变器、一体式的隔离变压器、第二整流器及交交变流器，其中，
2.根据权利要求1所述的多端口变流器，其特征在于，当包括多个变流模块时，全部的第二整流器独立为负载供电或者直流端并联连接后为负载供电。
3.根据权利要求1所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，其中，
4.根据权利要求3所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，全部的第一子模块构成多电平换流器。
5.根据权利要求4所述的多端口变流器，其特征在于，所述逆变器包括：多个第三子模块，当所述隔离变压器的原边绕组与所述第三子模块数量一致时，其中，
6.根据权利要求5所述的多端口变流器，其特征在于，所述逆变器包括：多个第四子模块，当所述隔离变压器的原边绕组与所述第四子模块数量不同时，其中，
7.根据权利要求5所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一子模块、第二子模块、第三子模块、第四子模块、第二整流器包括：第
8.根据权利要求5或6任一项所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一子模块、第二子模块、第三子模块、第四子模块、第二整流器包括：第五电力电子开关、第六电力电子开关、第七电力电子开关、第八电力电子开关、第一二极管、第二二极管、第二电容及第三电容，其中，
9.根据权利要求1-8任一项所述的多端口变流器，其特征在于，
10.根据权利要求1-8任一项所述的多端口变流器，其特征在于，
11.一种多端口变流系统，其特征在于，包括：多个权利要求1-10任一项所述多端口变流器，其中，全部的隔离变压器的副边绕组均与第二整流器的交流侧连接；
...【技术特征摘要】
1.一种多端口变流器，其特征在于，至少一相变流模块，所述变流模块包括：第一整流器、逆变器、一体式的隔离变压器、第二整流器及交交变流器，其中，
2.根据权利要求1所述的多端口变流器，其特征在于，当包括多个变流模块时，全部的第二整流器独立为负载供电或者直流端并联连接后为负载供电。
3.根据权利要求1所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，其中，
4.根据权利要求3所述的多端口变流器，其特征在于，所述第一整流器包括：多个级联连接的第一子模块，全部的第一子模块构成多电平换流器。
5.根据权利要求4所述的多端口变流器，其特征在于，所述逆变器包括：多个第三子模块，当所述隔离变压器的原边绕组与所述第三子模块数量一致时，其中，
6.根据权利要求5所述的多端口变流器，其特征在于，所述逆变器包括：多个第四子模块，当所述隔离变压器的原边绕组与...
【专利技术属性】
技术研发人员：原亚雷，王翔，关程程，戴凤娇，袁佩娥，肖超，陈玉，李中凯，李伟，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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