[发明专利]一种DC/DC变流器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种DC/DC变流器及其控制方法，属于直流电力电子变换器领域。一种DC/DC变流器及其控制方法，其特征在于，所述DC/DC换流器包括BOOST升压电路、级联子模块电路和滤波电路；BOOST升压电路的输入端口连接直流电源，BOOST升压电路的输出端口连接级联子模块电路的输入端口；级联子模块电路的输出端口连接滤波电路的输入端口；滤波电路的输出端口连接高压侧直流网络；与现有技术相比，本申请采用了模块化设计的方案，具有容易拓展、方便维护、冗余度高和模块化程度高等优势；通过子模块串联，减小了高压侧开关器件的电压应力，通过串联子模块电容显著降低了对储能电容耐压能力和容量的要求。

技术领域

本发明涉及直流电力电子变换器领域，具体涉及一种DC/DC变流器及其控制方法。

背景技术

由于我国能源中心与负荷中心呈逆向分布的特征，高压、大容量、远距离、高可靠的输电工程成为了首选解决方案，现有的高压输电方式主要包括常规的高压交流输电(HVAC)技术及高压直流输电(HVDC)技术；然而，发电侧和用电侧的电压等级属于低压直流(LVDC)的范围，为了连接HVDC和LVDC线路，大变比DC/DC变换器必不可少。普遍采用的一种方案是通过两级变换器结构实现低电压等级直流电到高电压等级直流电的变换，首先通过逆变器将低压直流电转换为低压交流电，再通过变压器提高交流电的电压等级，最后利用整流器连接高压直流网络。这增加了HVDC传输基础设施建设的成本，且两级变换器控制复杂，不利用HVDC的发展和推广。因此，提出一种在HVDC电力输送中使用的、控制简单以有助于在以不同电压等级工作的DC网络之间进行电力传送的DC/DC变流器。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种DC/DC变流器及其控制方法，可实现低电压等级直流网络到较高电压等级直流网络的电能传输。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种DC/DC变流器，所述DC/DC换流器包括BOOST升压电路、级联子模块电路和滤波电路；BOOST升压电路的输入端口连接直流电源，BOOST升压电路的输出端口连接级联子模块电路的输入端口；级联子模块电路的输出端口连接滤波电路的输入端口；滤波电路的输出端口连接高压侧直流网络；级联子模块电路包括N个相同的子模块，相邻的两个子模块之间由连接二极管和缓冲电感跨接。

进一步地，级联子模块电路的连接方式为：

第n个子模块的正极性输出端口连接第n+1个子模块的负极性输出端口，第n个子模块的负极性输出端口连接编号第n-1个子模块的正极性输出端口；第n个子模块的储能电容正极性端口经缓冲电感连接二极管的阳极，二极管的阴极连接第n+1个子模块的储能电容正极性端口；其中1nN,且n和N均为整数；

第1个子模块的储能电容的正、负极性端口构成级联子模块电路的输入端口，第1个子模块的负极性输出端口和第N个子模块的正极性输出端口构成级联子模块电路的输出端口。