[实用新型]一种可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器

说明书

本实用新型公开了一种可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器，每相由X个单相电力电子变压器模块连接构成；每相的X个单相电力电子变压器模块的输入端并联；每个单相电力电子变压器模块的输入端连接单刀单掷开关；每个单相电力电子变压器模块的输出端都连接单刀多掷开关，单刀多掷开关的另一侧分别接到不同电压等级的直流母线上。可根据接入的负载的大小灵活分配电力电子变压器对应输出端口的输出容量，通过调整电力电子变压器模块投退数量实现电力电子变压器容量的随需动态调整，通过调整纹波电容的投退数量实现纹波信号抑制效果的最大化，针对结构相同的功率模块、电力电子变压器模块等通用模块实现了模块化的互换及共享，实用性较好。

技术领域

本实用新型实施例涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器。

背景技术

电力电子变压器除了具有传统变压器的电压等级变换和电气隔离功能之外，还具有整流、逆变、潮流双向控制、电能质量控制、通讯与信息交换等多种功能。它在智能电网、能源互联网及未来交直流互联电网中发挥不可替代的重要作用，也是其实现电能变换和处理的核心装置。

然而，现有的电力电子变压器为适应各种应用场景、负载的容量和供电电压的多变性以及新负载的不确定性，通常是按最大需量来确定其输出端口输出容量的，导致电力电子变压器容量过大、多余的容量又无法在各输出端口上灵活分配。这使得内部的昂贵的、体积大的、散热设计复杂的元件，如IGBT、IGCT、MOSFET、电容器等，还有如MMC功率模块等通用模块，将出现大量闲置的情况，变压器运行的经济性不高，也不利于降低制造成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器，所述电力电子变压器的每相由X个单相电力电子变压器模块连接构成，X为正整数；每相的X个单相电力电子变压器模块的输入端为并联结构；每个单相电力电子变压器模块的输入端都连接有一单刀单掷开关；每个单相电力电子变压器模块的输出端都连接有一单刀多掷开关，所述单刀多掷开关的另一侧分别接到不同电压等级的直流母线上，所述直流母线可以直连输出端口输出一定电压、一定容量的直流电源，或者经逆变器后连接到输出端口输出一定电压、一定容量的交流电源；逆变器的每相输出端并联有多个滤波电容，所述滤波电容受对应的单刀单掷开关控制；其中，

每个单相电力电子变压器模块由Y个结构相同的功率模块连接构成，Y为正整数；

Y个功率模块的输入端为串联结构；每个功率模块的输入端、输出端都连接有一单刀单掷开关；

每个功率模块由AC/DC整流单元和高频DC/DC直流变换单元组成，所述AC/DC整流单元的输出端和所述高频DC/DC直流变换单元的输入端连接，所述高频DC/DC直流变换单元的输出端并联有多个滤波电容，所述滤波电容受对应的单刀单掷开关控制。

进一步地，所述可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器中，所述功率模块的原边为所述AC/DC整流单元和所述高频DC/DC直流变换单元的原边电路构成的电路，所述功率模块的副边为所述高频DC/DC直流变换单元的副边电路。

进一步地，所述可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器中，多个所述AC/DC整流单元的输入端以串联形式接入交流电网，所述AC/DC整流单元的输出端与所述高频DC/DC直流变换单元的输入端连接，所述高频DC/DC直流变换单元的输出端以并联连接进行输出。

进一步地，所述可灵活分配输出端口输出容量的电力电子变压器中，所述AC/DC整流单元包括由四个带反并联二极管的IGBT构成的可控全桥整流电路和储能电容。