[发明专利]一种带储能装置的电力电子变压器

说明书

本发明涉及一种带储能装置的电力电子变压器。该电力电子变压器包括：电力电子变压器高压侧接10kV配电网，电力电子变压器低压侧接400V等级配电网，三相10kV交流电压通过A相电路、B相电路和C相电路进行分压与隔离变换，将高压交流电变换为直流电，均连接直流母线P和N，直流母线P和N电性连接储能型Quasi‑Z源逆变器将直流电变换为三相400V等级交流电接低压配电网。本发明提出的电力电子变压器减少了高频变压器与子模块数量，提高了电力电子变压器的功率密度，能有效地抑制电力电子变压器给上级配电网带来的谐波，在保证电能质量的情况下，维持低压配电网稳定，还能参与上级配电网的电压/频率调节，并具有一定的惯性与阻尼。

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，特别是涉及一种带储能装置的电力电子变压器。

背景技术

电力电子变压器是一种将电力电子器件和高频变压器相结合、通过电力电子变流技术实现电能变换的变压器，除具有电压转换、电气隔离、能量传递等基本功能外，还具有可控性高，可以实现对波形、潮流、电能质量控制以及自动保护控制等优点，是配电网理想的配电设备。在电力机车牵引用的车载变流器系统、智能电网/能源互联网和分布式可再生能源发电并网系统中得到广泛的应用。

常规电力电子变压器输出端采用常规逆变器，为防止同一逆变桥臂上下开关管同时导通造成逆变器损坏，往往在桥臂开关管的开关信号中加入死区时间，这反而使输出交流电压波形发生畸变。另外，拓扑不具有模块化结构，且随着电平数的增加，使电路拓扑变得极其复杂，所以，就需要一种带储能装置的电力电子变压器。

发明内容

本发明的目的是提供一种带储能装置的电力电子变压器，用以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种带储能装置的电力电子变压器，所述电力电子变压器的高压侧接10kV配电网，所述电力电子变压器的低压侧接400V等级配电网；所述电力电子变压器包括：A相电路、B相电路、C相电路和储能型Quasi-Z源逆变器；

所述A相电路的末端x和所述B相电路的末端y均与所述C相电路的末端z电性连接成公共点o；

所述A相电路、所述B相电路和所述C相电路均用于将三相10kV交流电压进行分压与隔离变换，得到直流电，并输入直流母线线；

所述储能型Quasi-Z源逆变器与所述直流母线P和N电性连接；所述储能型Quasi-Z源逆变器用于将10kV交流电降为400V等级交流电；所述储能型Quasi-Z源逆变器还用于将连接在电容C₃的分布式直流电变换为三相400V等级交流电，并输入低压配电网；所述储能型Quasi-Z源逆变器还用于将直流负载联接在蓄电池B1处，对直流负载进行供电。

可选地，所述A相电路的结构与所述B相电路的结构和所述C相电路的结构均相同。

可选地，所述A相电路包括输入级和隔离变换级；

所述输入级包括：9个级联的H桥联接模块；

所述隔离变换级包括：3个级联的单元模块。

可选地，所述单元模块：3个原边多绕组和一个副边单绕组。

可选地，所述H桥联接模块包括：四个全控型开关器件SAi，SAi+1，SAi+2，SAi+3和电容CAm；

所述全控型开关器件SAi的集电极与所述全控型开关器件SAi+1的集电极相连并均连接在所述电容CAm的一端；

所述全控型开关器件SAi+2的发射极与所述全控型开关器件SAi+3的发射极相连并均连接在所述电容CAm的另一端；