[发明专利]混合式整流装置

说明书

本发明提供了一种混合式整流装置，包括：不控整流器、并网变流器和功率调节器；不控整流器和并网变流器并联，不控整流器和并网变流器的输入端与电网电源电连接，输出端电路连接在直流母线上，不控整流器的输出端与直流母线之间串联功率调节器，且功率调节器的输出端与所述不控整流器的输出端电路串联，用于控制不控整流器的输出电流。本装置改善了不控整流存在的不足，同时，减小了直流侧无源滤波器件的使用，提高了装置的功率密度，降低系统成本，适用于大功率整流场合。

技术领域

本发明涉及供电系统技术领域，尤其涉及一种混合式整流装置。

背景技术

直流供电系统广泛应用在生产生活中的各个领域。通过将交流电整流后得到稳定的直流电。整流器是直流供电系统的关键设备，多脉波整流器在大功率交流电机调速、地铁牵引供电系统中得到广泛应用，通过提高直流电压脉动次数来抑制交流侧谐波污染，改善系统功率因数，但是该装置由于其采用不控整流方式，存在能量无法双向流动、谐波特性欠佳以及直流电压不可控等缺陷。PWM整流器因其具有低谐波污染、单位功率因数、能量双向流动、直流电压可控等优点，主要应用在电动汽车充电、直流微网、航空电源等领域，但其缺点在于受限于开关器件的耐压耐流能力，在大功率场合的可靠性降低。三电平及多电平技术的发展，使大功率装置向小型化、高功率因数发展。Vienna整流器是一种三相三电平拓扑结构，具有与PWM整流器同样的优势，同时具有开关器件的电压应力减半、系统功率密度高、无桥臂直通问题的特点，但由于Vienna整流器功率只能单向流动，无法实现能量回馈电网。

因此，亟需一种可以解决上述问题的整流装置。

发明内容

本公开提供了一种混合式整流装置，以解决现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本公开提供了一种混合式整流装置，包括：不控整流器、并网变流器和功率调节器；

所述不控整流器和并网变流器并联，不控整流器和并网变流器的输入端与电网电源电连接，输出端电路连接在直流母线上，不控整流器的输出端与直流母线之间串联有功率调节器，且所述功率调节器的输出端与所述不控整流器的输出端电路串联，用于控制不控整流器的输出电流。

优选地，所述功率调节器包括高频隔离双向DC/DC和串联型可控电源，所述高频隔离双向DC/DC和串联型可控电源串联；

串联型可控电源的输出串接在不控整流器的输出上，用于控制不控整流器的输出电流；

所述高频隔离双向DC/DC将并网变流器和串联型可控电源的直流侧连接起来，用于为补偿能量的双向流动提供通路。

优选地，所述并网变流器为三相PWM整流电路。

优选地，所述并网变流器采用三相两电平半桥的拓扑结构，并网变流器的交流侧与电网电源相连，直流输出并联在直流母线上。

优选地，所述串联型可控电源为采用单相全桥的拓扑结构，串联型可控电源的输出连接在不控整流器输出端，直流电压由高频隔离双向DC/DC提供。

优选地，所述高频隔离双向DC/DC的高压侧为单相全桥拓扑结构，所述高频隔离双向DC/DC的直流输入与并网变流器直流输出相连，中间采用三绕组高频电力电子变压器，所述高频隔离双向DC/DC的低压侧为全波整流电路，所述高频隔离双向DC/DC的输出连接后级串联型可控电源的直流侧。