[发明专利]一种高频全控开关变匝比电流电压自控变压器

说明书

本发明公开一种高频全控开关变匝比电流电压自控变压器，包括三相变压器本体以及集成的全控开关器件和变换器。三相变压器包括原边侧一次绕组、副边侧串联变流器及二次绕组，一副铁芯。三相变压器全控开关可以根据控制策略调整变比，通过磁场耦合进而改变副边侧电压，以实现调控负载电压的目的；副边侧串联变流器为电流控制变流器，参与负载侧电流调节，可以高效抑制谐波电流。

【技术领域】

本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种高频全控开关变匝比电流电压自控变压器。

【背景技术】

近年来，可再生能源发展迅速，多种集中式与分布式能源并存的新局面给传统变压器领域带来了挑战。配电变压器不仅需要完成电压等级变换和功率传递，还需要具备稳定保持供电电压、谐波电流抑制、无功补偿、优化传输功率控制、多线路电能协调分配以及多向流动的能力。在此研究背景下，智能变压器的设计成为当下研究热点。电力电子变压器(PET)和混合式配电变压器(HDT)被相继提出，两者都具备一定控制性能、隔离性、潮流控制能力，但结构复杂，效率一般。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高频全控开关变匝比电流电压自控变压器，以解决现有技术中的变压器过于复杂，难以满足现有的电网负荷密集，分布式容量大的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高频全控开关变匝比电流电压自控变压器，包括三相变压器本体，所述三项变压器本体包括一次侧绕组和二次侧绕组，所述一次侧绕组串联有一次侧补偿绕组；

每一相中一次侧绕组连接有高频全控开关，高频全控开关的另一端和另一相的补偿绕组末端连接；所述二次侧绕组和负载连接，二次侧绕组并联有二次侧绕组高频变换器。

本发明进一步的改进在于：

优选的，每一相中的高频全控开关包括两个子开关，一个子开关首端连接在该相一次侧绕组的首端，另一个子开关的首端连接在该相一次侧绕组的末端；两个开关的尾端连接，两个开关的尾端连接至另一相补偿绕组的末端。

优选的，每一个子开关包括两个反向串联的IGBT功率器件。

优选的，两个子开关通过PWM调节调节占空比。

优选的，所述二次侧绕组高频变换器包括串联变流器、低通滤波器和直流母线电容；所述低通滤波器的一端和二次侧绕组连接，另一端和串联变流器连接，串联变流器和直流母线电容并联。

优选的，所述低通滤波器包括三个滤波电感和三个滤波电容，每一个滤波电感连接有一个滤波电容，三个滤波电容以星形接法和变压器二次侧绕组连接，三个滤波电容的末端连接至串联变流器的中性点；

每一个滤波电容串联有一个滤波电感，三个滤波电感均连接至串联变流器。

优选的，所述串联变流器包括四个并联的半桥结构，每一个半桥结构包括有两个IGBT串联组成。

优选的，三个半桥结构的桥臂处分别和三个滤波电感连接，一个半桥结构的桥臂为中性点。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：