專(zhuān)利名稱(chēng)：一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力電子領(lǐng)域的變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
如圖1所示的是一種目前所慣用的變流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)，圖1中目所用的變流器為背靠背變流器，包括在電網(wǎng)和負(fù)載之間級(jí)并聯(lián)的第一子背靠背變流器10和第二子背靠背變流器20，其中所述第一子背靠背變流器10包括第一網(wǎng)側(cè)變流器11和第一負(fù)載側(cè)變流器 12，第二子背靠背變流器20包括第二網(wǎng)側(cè)變流器21和第二負(fù)載側(cè)變流器22 ；第一網(wǎng)側(cè)變流器11和第二網(wǎng)側(cè)變流器21分別通過(guò)第一輸入端三相電抗器Lgl和第二輸入端三相電抗器Lg2與電網(wǎng)連接；第一網(wǎng)側(cè)變流器11的直流輸出端接第一電容Cl，所述第一電容Cl的正負(fù)端子側(cè)接有第一負(fù)載側(cè)變流器12;第二網(wǎng)側(cè)變流器21的直流輸出端接第二電容C2，所述第二電容C2的正負(fù)端子側(cè)接有第二負(fù)載側(cè)變流器22 ；第一負(fù)載側(cè)變流器12和第二負(fù)載側(cè)變流器22分別通過(guò)第一輸出端三相電抗器Ltl和第二輸出端三相電抗器Lt2與負(fù)載連接。其中，第一輸出端三相電抗器Ltl包括繞組L1，繞組L3和繞組L5 ；所述繞組L1、繞組L3和繞組L5的第一端連接第一負(fù)載側(cè)變流器12的輸出端，所述繞組L1、繞組L3和繞組 L5的第二端連接負(fù)載；第二輸出端三相電抗器Lt2包括繞組L2，繞組L4和繞組L6 ；所述繞組 L2、繞組L4和繞組L6的第一端連接第二負(fù)載側(cè)變流器22的輸出端，所述繞組L2、繞組L4和繞組L6的第二端連接負(fù)載。當(dāng)兩個(gè)背靠背變流器并聯(lián)時(shí)，由于兩個(gè)背靠背變流器完全獨(dú)立，發(fā)出的高頻脈沖不同，所以存在零序環(huán)流，如果不對(duì)零序環(huán)流進(jìn)行抑制的話，會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的方法采用電抗值較大電抗器對(duì)零序環(huán)流進(jìn)行抑制，但是電抗值較大的電抗器會(huì)影響變流器基波輸出能力，降低直流電壓的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。其抑制了變流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的零序環(huán)流，又不會(huì)對(duì)變流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)中直流低壓的利用率產(chǎn)生影響。實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括在電網(wǎng)和負(fù)載之間系統(tǒng)級(jí)并聯(lián)的第一子變流器和第二子變流器，所述第一子變流器的輸入端和所述第二子變流器的輸入端分別通過(guò)第一輸入端三相電抗器和第二輸入端三相電抗器與電網(wǎng)連接；所述第一子變流器的輸出端和所述第二子變流器的輸出端和負(fù)載之間的連接是通過(guò)三對(duì)共模電抗器完成的；每對(duì)共模電抗器均包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第一端分別與所述第一子變流器和所述第二子變流器的同相輸出端連接，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組和第二繞組的第二端分別與負(fù)載連接，其中所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第二端互為同名端。
進(jìn)一步的，所述第一子變流器和所述第二子變流器分別為第一子背靠背變流器和第二子背靠背變流器；所述第一子背靠背變流器包括第一網(wǎng)側(cè)變流器、第一負(fù)載側(cè)變流器和第一直流電容，所述第一網(wǎng)側(cè)變流器的輸入端為所述第一子背靠背變流器的輸入端，所述第一負(fù)載側(cè)變流器的輸出端為所述第一子背靠背變流器的輸出端；所述第二子背靠背變流器包括第二網(wǎng)側(cè)變流器、第二負(fù)載側(cè)變流器和第二直流電容，所述第二網(wǎng)側(cè)變流器的輸入端為所述第二子背靠背變流器的輸入端，所述第二負(fù)載側(cè)變流器的輸出端為所述第二子背靠背變流器的輸出端。采用了本發(fā)明的背靠背變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，即在兩個(gè)子變流器的輸出端與負(fù)載之間，用三組共模電抗器連接。其取得的技術(shù)效果是變流器的輸出端只需使用電抗值為原來(lái)0. 5倍的電抗器，即可達(dá)到相同的零序環(huán)流抑制效果。并且對(duì)基波的輸出基本沒(méi)有任何影響。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)背靠背變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明的一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3a為本發(fā)明的一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的單相等效電路圖；圖北現(xiàn)有技術(shù)變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的單相等效電路圖；圖4本發(fā)明的一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的單相等效電路基波電流輸出圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明為了能更好地對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括在電網(wǎng)和負(fù)載之間系統(tǒng)級(jí)并聯(lián)的第一子變流器1和第二子變流器2，第一子變流器1的輸入端和第二子變流器2的輸入端分別通過(guò)第一輸入端三相電抗器Lgl和第二輸入端三相電抗器Lg2與電網(wǎng)連接；所述第一子變流器1的輸出端和所述第二子變流器2的輸出端與負(fù)載之間的連接由三對(duì)共模電抗器完成的；每對(duì)共模電抗器均包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第一端分別與所述第一子變流器1和所述第二子變流器2的同相輸出端連接，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組的第二端分別與負(fù)載連接，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第二端互為同名端，同理，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組的第一端也互為同名端。實(shí)施例中，第一對(duì)共模電抗器的第一繞組為繞組L1，第二繞組為繞組L2,第一對(duì)共模電抗器的同名端用符號(hào)“*”表示；第二對(duì)共模電抗器的第一繞組為繞組L3,第二繞組為繞組L4,第二對(duì)共模電抗器的同名端用符號(hào)“Δ”表示；第三對(duì)共模電抗器的第一繞組為繞組 L5，第二繞組分別為繞組L6，第三對(duì)共模電抗器的同名端用符號(hào)“ ”表示。這樣設(shè)計(jì)的目的在于所述第一子變流器1和所述第二子變流器2的輸出端與負(fù)載之間只需使用電抗值為原來(lái)0. 5倍的電抗器，即可達(dá)到相同的零序環(huán)流抑制效果。并且
4對(duì)基波的輸出基本沒(méi)有任何影響。請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明中優(yōu)選的技術(shù)方案中，第一子變流器1和第二子變流器 2可以分別為第一子背靠背變流器10和第二子背靠背變流器20。所述所述第一子背靠背變流器10包括第一網(wǎng)側(cè)變流器11和第一負(fù)載側(cè)變流器 12，所述第二子背靠背變流器20包括第二網(wǎng)側(cè)變流器21和第二負(fù)載側(cè)變流器22 ；所述第一網(wǎng)側(cè)變流器11和所述第二網(wǎng)側(cè)變流器21的輸入端分別為所述第一子背靠背變流器10和所述第二子背靠背變流器20的輸入端，所述第一網(wǎng)側(cè)變流器11和所述第二網(wǎng)側(cè)變流器21分別通過(guò)第一輸入端三相電抗器Lgl和第二輸入端三相電抗器Lg2與電網(wǎng)連接；所述第一網(wǎng)側(cè)變流器11的直流輸出端接第一電容Cl，所述所述第一電容Cl的正負(fù)端子側(cè)連接所述第一負(fù)載側(cè)變流器12 ；所述第二網(wǎng)側(cè)變流器21的直流輸出端接第二電容C2，所述所述第二電容C2的正負(fù)端子側(cè)連接所述第二負(fù)載側(cè)變流器22。所述第一子背靠背變流器10和所述第二子背靠背變流器20的輸出端分別為所述第一負(fù)載側(cè)變流器12和所述第二負(fù)載側(cè)變流器22的輸出端。所述第一負(fù)載側(cè)變流器12 和所述第二負(fù)載側(cè)變流器22的輸出端與電網(wǎng)之間由三對(duì)共模電抗器完成的；每對(duì)共模電抗器均包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第一端分別與所述第一負(fù)載側(cè)變流器12和所述第二負(fù)載側(cè)變流器22的同相輸出端連接，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組的第二端分別與負(fù)載連接，所述第一繞組的第一端和所述所述第二繞組的第二端互為同名端。這樣設(shè)計(jì)的目的在于變流器并聯(lián)系統(tǒng)可以向負(fù)載輸出三相交流電流。實(shí)施例中，所述第一網(wǎng)側(cè)變流器11、所述第一負(fù)載側(cè)變流器12、所述第二網(wǎng)側(cè)變流器21和第二負(fù)載側(cè)變流器22均是由絕緣柵雙極型功率管組成的。下面結(jié)合圖3a、圖北和圖4、以本發(fā)明一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的單相等效電路為例，具體說(shuō)明本發(fā)明抑制零序環(huán)流的原理。請(qǐng)參閱圖3a，圖3a為本發(fā)明變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的單相等效電路圖，圖中箭頭所指的是零序環(huán)流流動(dòng)的方向，對(duì)于零序環(huán)流來(lái)講，其等效阻抗L為L(zhǎng) =其中L1為該共模電抗器第一繞組的自感阻抗，L2為該共模電抗器第二繞組的自感阻抗，M為共模電抗器第一繞組和第二繞組的互感阻抗。其中L1 = L2 Μ，所以 L = 4Q ；請(qǐng)參閱圖3b，圖北為現(xiàn)有技術(shù)變流器并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的單相等效電路圖，圖中箭頭所指的是零序環(huán)流流動(dòng)的方向，對(duì)于零序環(huán)流來(lái)講，其等效阻抗L為L(zhǎng) = L^L2 ；式中L1屬于第一輸出端三相電抗器上的第一繞組的自感，L2屬于第二輸出端三相電抗器的第二繞組的自感，其中L1 = L2 M，所以 L = 2Q ；對(duì)比兩者的環(huán)流阻抗，可以看出，當(dāng)環(huán)流阻抗相同時(shí)，本發(fā)明變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的輸出端電抗器的電感值只有現(xiàn)有技術(shù)變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的輸出端電抗器電感值的0. 5倍。請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的單相等效電路基波電流輸出圖，針對(duì)基波電流輸出，假設(shè)兩個(gè)電源輸出的電流相同。對(duì)于圖4而言，由于本發(fā)明的一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)上共模電抗器第一繞組所在線路上的電流I1和第二繞組所在線路上的電流i2是相等的，即I1 = i2，且第一繞的電感值！^和第二繞組的電感值L2均等于第一繞組和第二繞組之間的互感M，即L1 = L2 M，則在對(duì)于所述第一繞組所在的支路上，其電源輸出的電流的等效阻抗Lil為L(zhǎng)il = L1-M ；而所述第二繞組所在的支路上，電源輸出的電流的等效阻抗Li2為L(zhǎng)i2 = L2-M,由于 L1 = L2 M，所以 Lil = Li2 ^ 0，即 Lil << L1, Li2 << L2。由此可以看出采用共模電抗器后，只需0.5倍的電抗值即可達(dá)到相同的零序環(huán)流抑制效果。同時(shí)，由于Lil = Li2 ^ 0，其對(duì)基波的輸出基本沒(méi)有任何影響。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括在電網(wǎng)和負(fù)載之間系統(tǒng)級(jí)并聯(lián)的第一子變流器(1)和第二子變流器O)，所述第一子變流器(1)的輸入端和所述第二子變流器( 的輸入端分別通過(guò)第一輸入端三相電抗器Lgl和第二輸入端三相電抗器Lg2與電網(wǎng)連接；其特征在于所述第一子變流器(1)的輸出端和所述第二子變流器( 的輸出端和負(fù)載之間的連接是通過(guò)三對(duì)共模電抗器完成的；每對(duì)共模電抗器均包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第一端分別與所述第一子變流器(1)和所述第二子變流器 (2)的同相輸出端連接，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組的第二端分別與負(fù)載連接， 其中所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第二端互為同名端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一子變流器(1)和所述第二子變流器( 分別為第一子背靠背變流器(10)和第二子背靠背變流器00)；所述第一子背靠背變流器(10)包括第一網(wǎng)側(cè)變流器(11)、第一負(fù)載側(cè)變流器(12)和第一直流電容(Cl)，所述第一網(wǎng)側(cè)變流器(11)的輸入端為所述第一子背靠背變流器(10) 的輸入端，所述第一負(fù)載側(cè)變流器(1 的輸出端為所述第一子背靠背變流器(10)的輸出端；所述第二子背靠背變流器00)包括第二網(wǎng)側(cè)變流器(21)、第二負(fù)載側(cè)變流器02)和第二直流電容(C2)，所述第二網(wǎng)側(cè)變流器的輸入端為所述第二子背靠背變流器OO) 的輸入端，所述第二負(fù)載側(cè)變流器0 的輸出端為所述第二子背靠背變流器OO)的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種變流器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括在電網(wǎng)和負(fù)載之間系統(tǒng)級(jí)并聯(lián)的第一子變流器和第二子變流器，所述第一子變流器的輸出端和所述第二子變流器的輸出端和負(fù)載之間的連接是由三對(duì)共模電抗器完成的；每對(duì)共模電抗器均包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第一端分別與所述第一子變流器的輸出端和所述第二子變流器的同相輸出端連接，所述第一繞組的第二端和所述第二繞組的第二端分別與負(fù)載連接，所述第一繞組的第一端和所述第二繞組的第二端互為同名端。本發(fā)明的技術(shù)效果是變流器的輸出端只需使用電抗值為原來(lái)0.5倍的電抗器，即可達(dá)到相同的零序環(huán)流的抑制效果。并且對(duì)基波的輸出基本沒(méi)有任何影響。
文檔編號(hào)H02M5/42GK102355139SQ20111029862
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者孔潔, 楊恩星, 繆勇 申請(qǐng)人:上海電氣集團(tuán)股份有限公司