[发明专利]一种链式SVG功率单元静态均压系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子中的静态均压技术领域，更具体地说，涉及一种链式SVG功率单元静态均压系统。

背景技术

链式SVG在上电后，由于功率单元间的电路板功耗存在差异，导致串联的功率单元间有功功率不一致，在没有额外的静态均压器件时，功率单元的静态损耗主要是电路板损耗，即上电后功率单元间的静态损耗不一致，就会使功率单元间的电压分配不均。静态损耗大的功率单元分压低，静态损耗小的功率单元分压高。由于每个功率单元的电路板损耗是固定不随功率单元电压而变化的，因此静态损耗和分压的关系是发散的，最终的结果是静态损耗大的功率单元电压慢慢下降到，待电压下降到功率单元内的电路板不工作，功率单元的静态损耗减少，功率单元的电压又慢慢上升，待上升到电路板工作电压后，静态损耗增加，功率单元分压又慢慢跌落，如此反复循环此现象，因此链式SVG的功率单元间，需要另外加一些措施来确保功率单元均压。

目前链式SVG功率单元间的静态均压主要使用功率单元和相邻功率单元的输入电压加隔离变压器为本功率单元的电路板供电的方法。如图1所示，TR_1～TR_N为隔离变压器，其输入接功率单元的输入端，输出给本功率单元及相邻功率单元的电路板供电。每个电路板的输入用整流二极管进行整流，由于二极管的反向截止特性，每个电路板的输入只允许变压器副边电压最高的那一路导通，其余两路空载，而变压器副边电压与功率单元的输入电压成正比，功率单元的输入电压与功率单元的母线电压又成正比，即确保了三个功率单元中母线电压最高的那个功率单元在供电路板用电，这样就会把母线电压高的功率单元电压往下拉，待此功率单元电压下降到小于相邻功率单元的电压后，再自动转到相邻功率单元来供电，如此实现了功率单元间的静态均压。这种方案的缺点是需要增加隔离变压器，而且系统在运行状态下，功率单元的输入电压为脉冲波形，谐波很大，此变压器的容量需要做得比电路板容量大得多，才能满足要求，并把谐波干扰引进到后级电路当中。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种链式SVG功率单元静态均压系统，能够在不需要额外增加静态损耗和控制电路的情况下，实现链式SVG功率单元间的自动均压。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种链式SVG功率单元静态均压系统，其中，链式SVG由三路分别接入三相电网侧的链式功率单元组成，每一路链式功率单元均包括：两个或两个以上相互串联的功率单元；其中：

所述每个功率单元均包括：逆变桥、线性隔离电源和隔离电源；其中：

所述逆变桥交流侧为功率单元的输入端，所述逆变桥直流侧为功率单元的母线电压；

所述每个功率单元中的线性隔离电源的输入端与本功率单元的母线电压或本功率单元的输入端连接；

所述每个功率单元中的线性隔离电源的输出端与本功率单元和相邻功率单元的隔离电源连接。

优选地，所述每个功率单元中还包括：两组或三组整流二极管组；其中：

所述每组整流二极管组均包括第一整流二极管和第二整流二极管；

其中一组整流二极管组中的第一整流二极管的正极与本功率单元中的线性隔离电源的正输出端连接，负极与其余整流二极管组中的第一整流二极管的负极连接；第二整流二极管的负极与本功率单元中的线性隔离电源的负输出端连接，正极与其余整流二极管组中的第二整流二极管的正极连接；所述一组整流二极管组中的第一整流二极管的负极和第二整流二极管的正极还分别与本功率单元中隔离电源的正输入端和负输入端相连；

其余整流二极管组中的第一整流二极管的正极与相邻功率单元中的线性隔离电源的正输出端连接，第二整流二极管的负极与相邻功率单元中的隔离电源的负输出端连接。

优选地，所述每个功率单元中的整流二极管组连接在所述线性隔离电源和隔离电源之间，或集成在所述隔离电源中。

优选地，所述每个功率单元还包括：连接在功率单元输入端或功率单元母线电压上的均压电阻。

优选地，所述逆变桥包括：电容、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管和第四IGBT晶体管；其中：

所述电容并联在母线电压上；

所述第一IGBT晶体管和第二IGBT晶体管的集电极分别与所述线性隔离电源连接；

所述第一IGBT晶体管的发射极与所述第三IGBT晶体管的集电极连接；

所述第二IGBT晶体管的发射极与所述第四IGBT晶体管的集电极连接；

所述第三IGBT晶体管和第四IGBT晶体管的发射极与所述线性隔离电源连接。