[发明专利]一种模块化电力电子式非晶合金有载无电弧调容系统和方法

说明书

本发明公开一种模块化电力电子式非晶合金有载无电弧调容系统和方法。该调容变压器包括升压式调容变压器本体，低压一次侧双向晶闸管阀组，高压二次侧双向晶闸管阀组。以及包含有驱动电路，信号调理电路，主控电路，电压电流检测电路，开关电源，5G通信模块的集成化主控制系统。本变压器作为升压式变压器可以广泛的运用在光伏发电逆变器的输出端，该系统的电力电子式的调容变压器可以解决光伏发电波动性造成的变压器容量不匹配的多余损耗，以及可以快速的实现无电弧调容的暂态过程，保证了调容的快速性，也保证了供电的质量。同时使用了非晶合金作为变压器的铁芯材料可以进一步的降低变压器的空载损耗。

技术领域

本发明属于变压器领域，具体涉及一种模块化电力电子式非晶合金有载无电弧调容系统和方法。

背景技术

随着科技水平进步和经济快速发展，人类对能源的利用率越来越高，在各种各样的能源之中，电能是人们生产生活中最主要的能量来源，因此有关电能的节约、电能质量的调节，一直广泛的受到各界关注。电能损耗同时也会影响电网的安全性和经济性。

光伏发电式目前最常用的一种新能源，作为分布式能源的一种广泛的应用于各级各类微电网系统中。然而由于光照的不确定性会导致光伏发电量频繁的波动，使得连接于光伏逆变器输出侧的升压变压器难以长期工作在额定状态。这会造成较大的空载损耗。

针对光伏升压变压器由于发电不确定性造成的空载损耗问题，现在的解决方案主要从变压器铁芯材料方面入手，选取损耗较低的铁芯材料，比如非晶合金材料，同等容量等级下相比于传统的硅钢材料可以降低60％的空载损耗。

然而这些现有的技术针对的节能角度过于单一，传统的非晶合金变压器无法实现容量自适应的调节。而现有的调容变压器都仅仅是针对配电网的降压变压器设计的，且难以实现无电弧、快速调容。所以需要设计一种适用于光伏升压变压器的电力电子式非晶合金调容变压器。

发明内容

本发明公开了一种模块化电力电子式非晶合金有载无电弧调容系统和方法，目的在于解决传统光伏发电系统发电逆变端的升压变压器无法实现容量调节的问题，同时克服传统调容变压器无法实现快速、无电弧切换容量的缺点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种模块化电力电子式非晶合金有载无电弧调容系统，包括变压器本体，所述变压器本体的一侧为低压输入侧，另一侧为高压输出侧；

所述低压输入侧连接有逆变器，所述逆变器连接有光伏电源；所述高压输出侧连接有中压输电网；

所述低压输入侧包括三个并联的低压端输入侧晶闸管阀组，每一个低压端输入侧晶闸管阀组包括并联的第二电感和第三电感，第二电感的第一端和第三电感的第一端同时和逆变器的输出端连接，第二电感的第二端和第三电感的第二端同时连接有第一电感的第一端，三个输入侧晶闸管阀组中第一电感的第二端共同连接至变压器本体；第二电感的第一端和第三电感的第一端之间设置有一个双向晶闸管S_a5、S_b5或S_c5，第二电感的第二端和第三电感的第二端之间设置有一个双向晶闸管S_a4、S_b4或S_c4，第二电感的第一端和第三电感的第二之间设置有一个双向晶闸管S_a3、S_b3或S_c3；