【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变换，具体涉及一种三相单级双向交直流多电平变换器拓扑及其控制方法。
技术介绍
1、在新型电力系统建设中，以可再生能源为主导的分布式电源呈现出显著的直流化特征。光伏发电单元、电池储能系统等本质为直流源，需经逆变环节方可接入交流电网；而风力发电机、柴油发电机等旋转机组虽直接产生交流电，但其输出频率与电网存在差异，仍需通过ac-dc-ac两级功率变换实现并网。现有交流电网架构在接入此类分布式电源时，普遍存在功率转换级数多、系统效率低、电力电子设备投资高等突出问题，特别是在多能源协同运行场景下，多重交直流转换造成的能量损耗可达系统总损耗的35%以上。
2、针对上述技术瓶颈，交直流混合微电网架构展现出独特优势。该架构通过交流母线与直流母线的协同运行，可减少ac/dc与dc/ac重复变换环节，理论测算表明系统整体效率可提升8-12个百分点。其中，实现交流子网与直流子网间高效能量互动的关键，在于研发具备高可靠性、模块化扩展能力的三相ac/dc双向变换装置。现有研究聚焦于软开关技术应用、高频磁耦合隔离方案以及单级功率拓...
【技术保护点】
1.一种三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，包括三相交流源、三相变压器、三相交流桥臂、三相直流桥臂、三相共用桥臂、三相飞跨电容、母线电容、三相功率电感、三相隔直电容、副边三相桥臂和输出电容；
2.根据权利要求1所述的三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，所述三相交流桥臂包括A相交流桥臂Q2A、Q3A，B相交流桥臂Q2B、Q3B和C相交流桥臂Q2C、Q3C；三相直流桥臂包括A相直流桥臂Q2AD、Q3AD，B相直流桥臂Q2BD、Q3BD和C相直流桥臂Q2CD、Q3CD；三相共用桥臂包括A相共用桥臂Q1A、Q4A，B相共用桥臂Q1B、Q4B...
【技术特征摘要】
1.一种三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，包括三相交流源、三相变压器、三相交流桥臂、三相直流桥臂、三相共用桥臂、三相飞跨电容、母线电容、三相功率电感、三相隔直电容、副边三相桥臂和输出电容；
2.根据权利要求1所述的三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，所述三相交流桥臂包括a相交流桥臂q2a、q3a，b相交流桥臂q2b、q3b和c相交流桥臂q2c、q3c；三相直流桥臂包括a相直流桥臂q2ad、q3ad，b相直流桥臂q2bd、q3bd和c相直流桥臂q2cd、q3cd；三相共用桥臂包括a相共用桥臂q1a、q4a，b相共用桥臂q1b、q4b和c相共用桥臂q1c、q4c；三相飞跨电容包括a相飞跨电容ca，b相飞跨电容cb和c相飞跨电容cc；母线电容包括上母线电容cbus1和下母线电容cbus2；三相功率电感包括a相功率电感lra，b相功率电感lrb和c相功率电感lrc；三相隔直电容包括a相隔直电容cra，b相隔直电容crb和c相隔直电容crc；副边三相桥臂包括副边a相交流桥臂qs1、qs2，副边b相交流桥臂qs3、qs4和副边c相交流桥臂qs5、qs6；输出电容包括上输出电容co1和下输出电容co2。
3.根据权利要求2所述的三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，所述三相交流源的a相，b相，c相分别经过交流电感la，lb，lc与所述三相交流桥臂q2a、q3a，q2b、q3b，q2c、q3c中点相连接；
4.根据权利要求2所述的三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，所述a相飞跨电容ca的正极与a相共用桥臂中q1a的源极相连接，a相飞跨电容ca的负极与a相共用桥臂中q4a的漏极相连接；所述b相飞跨电容cb的正极与b相共用桥臂中q1b的源极相连接，b相飞跨电容cb的负极与b相共用桥臂中q4b的漏极相连接；所述c相飞跨电容cc的正极与c相共用桥臂中q1c的源极相连接，c相飞跨电容cc的负极与c相共用桥臂中q4c的漏极相连接。
5.根据权利要求2所述的三相单级双向交直流多电平变换器拓扑，其特征在于，所述a相功率电感lra的第一端与a相直流桥臂q2ad、q3ad的中点相连接；所述b相功率电感lrb的第一端与b相直流桥臂q2bd、q3b...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘尚智，汪睿轩，林子森，胡齐元，宫金武，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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