本技术公开了一种基于MMC轻量化子模块的固态变压器拓扑及其混频调制方法,所述拓扑包括:输入级、中间级和输出级,其中:所述输入级,包括第一电压交流端口和第一电流直流端口,第一电压交流端口用于连接三相交流电;所述输出级,包括第二电压交流端口和第二电流直流端口;所述中间级,包括前中间级和后中间级,其中:所述前中间级包括三相桥臂;在同一单相桥臂中,上桥臂的子模块数量和下桥臂的子模块数量相同,上桥臂的子模块和下桥臂的子模块与同一中间级变压器原边连接;所述后中间级包括多个整流电路。采用上述技术方案,能够减少子模块接收的高频和低频的脉冲电流,降低子模块中电容的电容值,实现子模块的轻量化。
背景技术
随着分布式能源大规模接入电网以及直流负荷的增加,给传统的交流配电网带来了巨大的挑战。交直流混合配电网具备多电压等级、多电压形态的端口,电能可在交直流、高低压端口之间进行传输与变换,适用于新能源与直流负荷的接入,是未来配电网发展的重要方向之一。固态变压器(solid state transformer,SST)因同时具备灵活的可控性以及多端口接入能力,基于MMC(modular multilevel converter,模块化多电平变换器)的固态变压器拓扑成为了交直流混合配电网中的核心设备。
由本发明申请人在先提出的名称为“基于MMC的固态变压器拓扑、混频调制及软开关控制方法”,申请号为CN2024111635327的发明专利申请,提供了一种能够提升SST功率密度(降低开关器件的数量)的固态变压器拓扑,并且无需选频网络即可实现固态变压器拓扑输入级的低频端口和高频端口的解耦。但是,由于该固态变压器的三相桥臂中的子模块和中间级变压器之间的连接方式,以及相关电路结构,该固态变压器在运行过程中,通过对子模块输入调制信号进而进行开关、传输功率、故障穿越等方面的控制,而调制信号中的高频和低频的脉冲电流对于子模块的负担较重,特别是还会存在三倍频和二倍频脉冲电流,进一步加重子模块的负担,因此,子模块中需要设置较高电容值的电容来进行缓冲。
实现思路