[实用新型]一种三相分离式混合型电力电子变压器

说明书

本实用新型公开了一种三相分离式混合型电力电子变压器，所述的三相分离式混合型变压器包括多绕组变压器、H桥背靠背变换器、静态开关，实现电能质量调控，有效增大了电力电子变压器容量，实现大功率的电能传输，通过采用三相分离式H桥背靠背变换器，每相电路中均采用一个单相全桥电路，使每相电路完全独立，实现每相回路无功功率独立补偿、独立控制以及对分相的无功电流补偿和动态电压恢复，保证输出电压的稳定；同时本实用新型通过对静态开关的合理控制实现串联侧变换器的有效投切，确保正常运行下输出电压不受影响，有效减少补偿电路产生的谐波对电能质量的影响。

技术领域

本实用新型涉及电力电子器件在电力系统中的应用领域，尤其涉及一种三相分离式混合型电力电子变压器。

背景技术

随着电力电子技术的发展和广泛应用，电力电子变压器日益受到人们的关注。电力电子变压器在具有占地面积小、结构紧凑、调节能力强等优点的同时，也有容量小、输入输出电压等级低的缺点，其电能传输能力远低于传统变压器。

目前传统变压器主要功能是实现交流电压等级的变换，实现电网的输电和配电功能，不具备对于电网电能质量进行调节的能力，而目前的电力电子变压器虽然对电网电压、电流的控制能力较强，但存在传输容量较小、电压等级低的缺点，因此需要提出一种三相分离式混合型电力电子变压器既具有传统变压器容量大，也具有电力电子变压器对电网电压、电流较强控制的优点，通过三相分离式混合型电力电子变压器中的电力电子器件实现无功补偿和动态电压补偿的功能，提高电网电能质量，同时目前现有的混合型电力电子变压器采用三相全桥结构，每相电路互相关联，无法分别对每一相的无功功率进行独立补偿，进而不能对每相电路电压补偿进行独立的控制，同时，目前使用的混合型电力电子变压器无法实现电压的动态补偿，且所采用的电压补偿电路会给电网带来谐波，对电能质量的影响较大。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：

提供一种三相分离式混合型电力电子变压器，以解决传统变压器不具备电网电能质量调节能力以及目前使用的电力电子变压容量小的问题，同时用以解决目前的电力电子变压器无法分别对每一相电路的无功功率进行动态独立补偿和独立控制，以及目前所采用的电压补偿电路给电网带来较多谐波，对电能质量的影响较大的问题。

本实用新型的技术方案：

一种三相分离式混合型电力电子变压器，包括多绕组变压器和H桥背靠背变换器，所述的多绕组变压器包含原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组，多绕组变压器原边绕组与10kV电网三角形连接，多绕组变压器的第一副边绕组与第一旁路开关连接，所述的第一旁路开关、滤波电感及H桥背靠背变换器依次连接，H桥背靠背变换器与LC滤波器连接，多绕组变压器的第二副边绕组分别与第二旁路开关和第三旁路开关连接，所述的第三旁路开关与负载连接，所述的第二旁路开关分别与静态开关和LC滤波器连接，静态开关和LC滤波器分别与第四旁路开关连接，第四旁路开关与负载连接。

所述的H桥背靠背变换器为分相结构，每相H桥背靠背变换器均互相独立，每相H桥背靠背变换器包括一个并联变换器和一个串联变换器，所述的并联变换器和串联变换器并联连接。

所述的静态开关为三相静态开关，每相静态开关包含两个反向晶闸管，所述的两个反向晶闸管并联连接。

每个并联变换器和串联变换器均包括四个双向开关结构，所述的双向开关结构两两串联连接后再并联连接。

所述的双向开关结构包括一个IGBT和一个反向二极管，所述的IGBT和反向二极管并联连接。

本实用新型的有益效果：