[发明专利]一种可平衡不对称负载的三相电力电子变压器

权利要求书

1.一种可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，其拓扑结构包括输入级、隔离级、输出级，每级的功率变换器均包括两个输入端和两个输出端；

输入级的三相中，每相包括3N个相同的串联的输入级功率变换器（2），N为自然数，每个输入级功率变换器（2）的两个输出端之间并联有直流储能电容（3）；每相串联的输入级功率变换器总的交流侧连接有电抗器（1），再与输入电网的一相相连接，相与相之间三角形连接或星形连接；

隔离级的三相中，每相包括3N个通过高频变压器（5）连接的高频DC/AC环节功率变换器（4）和高频AC/DC环节的功率变换器（6）；每相的每个高频DC/AC环节功率变换器（4）与输入级的对应相的输入级功率变换器（2）一一对应连接；

输出级的三相中，每相的输出级功率变换器（8）与高频AC/DC环节的功率变换器（6）一一对应连接，3N个中的每个输出级功率变换器（8）的两个输入端之间并联有输出级直流储能电容（7），交流侧连接有LC滤波器（9）；

每相中均有1/3的输出级功率变换器（8）的一个输出端通过LC滤波器（9）分别交叉连接汇集于a相、b相和c相，所有输出级功率变换器（8）的另一个输出端汇集于n点。

2.如权利要求1所述的可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，所述的输入级功率变换器（2）、高频DC/AC环节功率变换器（4）、高频AC/DC环节的功率变换器（6）和输出级功率变换器（8）均采用全控型单相全桥功率变换器。

3.如权利要求1所述的可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，所述的输入级功率变换器（2）输出端与高频DC/AC环节功率变换器（4）的输入端相连接；

高频DC/AC环节功率变换器（4）的输出端接高频变压器（5）的原边，高频变压器（5）的副边接高频AC/DC环节的功率变换器（6）的输入端；

高频AC/DC环节的功率变换器（6）的输出端与输出级功率变换器（8）的输入端相连接；输出级功率变换器（8）的输出端连接LC滤波器（9）的输入端，LC滤波器（9）接三相供电网络。

4.如权利要求1所述的可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，从输入级、隔离级到输出级，交流、直流的变化依次为：

输入级中，输入电网交流输入经过输入级功率变换器（2）转换成直流，并通过直流储能电容（3）传递给隔离级；

隔离级中，直流输入通过隔离级高频DC/AC环节功率变换器（4）转换成交流，并通过高频变压器（5）传递给高频AC/DC环节的功率变换器（6），再通过高频AC/DC环节的功率变换器（6）转换成直流，并通过直流储能电容（7）传递给输出级；

输出级中，直流输入通过输出级功率变换器（8）转换成交流，并通过LC滤波器传递给三相供电网络。

5.如权利要求1所述的可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，所述的输出级直流储能电容（7）两侧还可以通过功率变换器连接太阳能或风能的发电网络。

6.一种可平衡不对称负载的三相电力电子变压器，其特征在于，其拓扑结构包括输入级、隔离级、输出级，每级的功率变换器均包括两个输入端和两个输出端；

输入级的三相中，每相包括6N个相同的级串联的输入级功率变换器（2），N为自然数，每个输入级功率变换器（2）的两个输出端之间并联有直流储能电容（3）；每相串联的输入级功率变换器总的交流侧连接有电抗器（1），再与输入电网的一相相连接，相与相之间三角形连接或星形连接；

隔离级的三相中，每相包括6N个通过高频变压器（5）连接的高频DC/AC环节功率变换器（4）和高频AC/DC环节的功率变换器（6）；每相的每个高频DC/AC环节功率变换器（4）与输入级的对应相的输入级功率变换器（2）一一对应连接；高频AC/DC环节的功率变换器（6）的输出端之间并联有输出级直流储能电容（7）；

输出级的三相中，每相设有2N个输出级功率变换器（8），三相中每相的一个，三相总共三个高频AC/DC环节的功率变换器（6）的输出端交叉连接汇集后与一个输出级功率变换器（8）的输入端相连接，其输出端连接有LC滤波器（9），每相的输出级功率变换器（8）的一个输出端通过LC滤波器（9）汇集，三相分别汇集于a相、b相和c相，所有输出级功率变换器（8）的另一个输出端汇集于n点。