[发明专利]基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关

权利要求书

1.一种基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述柔性多状态开关包括第一开关组、第二开关组、个第三开关组、与第三开关组一一对应的个变换器组和变压器；

所述第一开关组，其两个输入端分别连接至输入侧电网端点和所述个第三开关组中第1个第三开关组的输入端，其两个输出端分别连接至所述变压器的输入端和输入端；

所述第二开关组，其两个输入端分别连接至输出侧电网端点和电网接地端点，其两个输出端分别连接至负载一端和所述变压器的输出端，负载另一端连接至所述变压器的输出端；

所述个第三开关组中第个第三开关组，其输入端和输入端分别连接至第个第三开关组的输入端和第个第三开关组的输入端，其两个输出端分别连接至所述变换器组的输入侧变换器ai的两个输入端，其中，；

所述个第三开关组中第个第三开关组，其输入端连接至输入侧电网接地端点；

所述个变换器组中第个变换器组的输出侧变换器xi连接至变压器的输入端、输入端，其中，x=a,b,c，代表a相,b相,c相中的任意相。

2.根据权利要求1所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述第一开关组包括电力开关Q1、控制开关CB1、电力开关Q2和控制开关CB2；

所述电力开关Q1和所述控制开关CB1串联到一起，用于连接输入侧电网端点和变压器的输入端；

所述电力开关Q2和所述控制开关CB2串联到一起，用于连接所述个第三开关组中第1个第三开关组的输入端和变压器的输入端。

3.根据权利要求1所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述第二开关组包括电力开关Q3、控制开关CB3、电力开关Q4和控制开关CB4；

所述电力开关Q3和所述控制开关CB3串联到一起，用于连接输出侧电网端点和负载一端，负载另一端连接至变压器的输出端；

所述电力开关Q4和所述控制开关CB4串联到一起，用于连接输出侧电网接地端点和变压器的输出端。

4.根据权利要求1所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述个第三开关组中第个第三开关组包括电力开关Q5、控制开关CB5、电力开关Q6和控制开关CB6；

所述电力开关Q5和所述控制开关CB5串联到一起，用于连接输入侧电网端点和所述个变换器组中第个变换器组的输入侧变换器ai；

所述电力开关Q6和所述控制开关CB6串联到一起，用于连接输入侧电网端点和所述个变换器组中第个变换器组的输入侧变换器ai。

5.根据权利要求2-4任一项所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述电力开关为隔离开关，用于进行输入侧的电压隔离。

6.根据权利要求2-4任一项所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述控制开关为断路器，用于控制输出侧的连接与断开。

7.根据权利要求1所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述变压器，输入侧与输出侧的匝比为，为变压器输入侧绕组数，为变压器输出侧绕组数；

其中，，为对应于第一开关组的变压器输入侧绕组数，为对应于个第三开关组中第个第三开关组的变压器输入侧绕组，。

8.根据权利要求7所述的基于低功率变换器和变压器的柔性多状态开关，其特征在于，所述柔性多状态开关，输入侧电网电压、输出侧电网电压与负载电压的映射关系为：

其中，为端点和端点之间的电压，为端点和端点之间的电压，为经过个变换器组中第个变换器组后的电压，为个变换器组中第个变换器组的电压变换比，为将电压经过第一开关组且将电压经过对应的变换器组之后的变压器端点和之间的电压。