[发明专利]一种电力电子变压器系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电力电子变压器系统及其控制方法，包括：A相相间变压模块、B相相间变压模块、C相相间变压模块，其特征在于：每个相间变压模块包括：多个功率变换模块，输出电压指令值Uout_ref和实际输出电压Uout经过PI调节器，与Uout_ref/Iout相减后得到负载R，H桥单元的直流母线电压Udcn(t)除以负载R得到输入电流Iin，Iin和Udcn(t)相乘得到功率P(t)；将计算得到的功率P(t)，代入公式求得DAB谐振频率fs(t)。本发明减小直流母线侧和输出侧电容，减小体积和成本，同时减小控制难度。

技术领域

本发明涉及一种电力电子变压器系统及其控制方法，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的发展，电力电子变压器将取代传统变压器，目前电力电子变压器多采用级联形式，每个单元模块直流母线和直流输出侧并联滤波电容来稳定电压，滤除2倍频的电压波动，这种形式不仅增大整个系统的体积，同时要控制每个电容电压，增加系统的控制难度。

本发明提出的一种电力电子变压器系统及其控制方法，减小直流母线和直流输出侧的电容，在降低成本，缩小体积的同时简化整个系统的控制难度。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电力电子变压器系统及其控制方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电力电子变压器系统，包括：A相相间变压模块、B相相间变压模块、C相相间变压模块，每个相间变压模块包括：多个功率变换模块，所述功率变换模块包括：交流进线端、交流出线端、直流输出正端、直流输出负端；所述A相相间变压模块中的多个功率变换模块的交流进线端与交流出线端依次向下串联，多个功率变换模块的直流输出正端均与直线母线正端相连接，多个功率变换模块的直流输出负端均与直线母线负端相连接；所述B相相间变压模块中的多个功率变换模块的交流进线端与交流出线端依次向下串联，多个功率变换模块的直流输出正端均与直线母线正端相连接，多个功率变换模块的直流输出负端均与直线母线负端相连接；所述C相相间变压模块中的多个功率变换模块的交流进线端与交流出线端依次向下串联，多个功率变换模块的直流输出正端均与直线母线正端相连接，多个功率变换模块的直流输出负端均与直线母线负端相连接；所述A相相间变压模块中的第一个功率变换模块的交流进线端与A相交流母线相连接；所述B相相间变压模块中的第一个功率变换模块的交流进线端与B相交流母线相连接；所述C相相间变压模块中的第一个功率变换模块的交流进线端与C相交流母线相连接；所述A相相间变压模块中的最一个功率变换模块的交流出线端与B相相间变压模块中的最一个功率变换模块的交流出线端、C相相间变压模块中的最一个功率变换模块的交流出线端相连接。

作为优选方案，所述功率变换模块2包括：H桥单元、DAB谐振电路，所述H桥单元与DAB谐振电路通过第一电容C1相连接，所述H桥单元输入端为交流进线端、交流出线端，DAB谐振电路输出端为直流输出正端、直流输出负端，所述直流输出正端与直流输出负端之间设置有第二电容C2；所述H桥单元的交流进线端与交流出线端之间电压设置为电压UAC(t)，H桥单元输出端电压设置为Udcn(t)，DAB谐振电路的开关频率设置为fs(t)，DAB谐振电路的直流输出正端、直流输出负端之间电压设置为电压Uout，DAB谐振电路的电压器原副边的变比为n，功率变换模块输出电流为Iout，功率变换模块输出功率为p(t)，所述第一电容C1、第二电容C2用于滤除高次谐波,所述电压器原边设置有电感L。

作为优选方案，所述H桥单元中控制开关R1、R2、R3、R4，R1、R2串联后与R3、R4串联支路相并联；所述DAB谐振电路原边的控制开关P1、P2、P3、P4，P1、P2串联后与P3、P4串联支路相并联；所述DAB谐振电路副边的控制开关S1、S2、S3、S4，S1、S2串联后与S3、S4串联支路相并联。

作为优选方案，所述控制开关R1、R2、R3、R4可采用IGBT或MOSFET。