CN104253559B - 三电平储能变流器 - Google Patents
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Abstract
本申请一种三电平储能变流器，涉及电力电子技术领域，通过采用回馈式三电平DC/DC单元，使得本申请的三电平储能变流器具有四象限运行功能，在稳定直流滤波电容中点电压的同时，还能提高系统的效率；而设置的采用交错并联的三电平电路，则能够大大减小直流侧的电流波纹；另外，由于本申请三电平储能变流器中的T型三电平四桥臂DC/AC单元中的第四桥臂未与上述直流滤波电容中点连接，进而可进一步的提高系统的电压利用率，同时还能有效的抑制不平衡负载带来的不平衡电压。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种三电平储能变流器。
背景技术
目前，随着技术的发展和社会的进步，人们对于能源的需求越来越高，尤其是清洁能源(如光伏发电、风力发电及水力发电等)的开发及利用，越来越受到人们的关注。
传统的储能系统电路中，一般采用四线制(即四个桥臂)连接方式，用于同时满足三相负载和单相复杂的需求；但由于其抑制不平负载的电压利用率低，且没有四象限运行的能力，同时直流-直流(DC/DC)模块的电流纹波较大，严重影响储能系统的稳定性。
发明内容
本发明记载了一种三电平储能变流器，包括：
储能单元，用于存储或释放电能；
回馈式三电平DC/DC单元，与所述储能单元电连接，以降低向所述储能单元充放电时的电流纹波；
T型三电平四桥臂DC/AC单元，通过所述回馈式三电平DC/DC单元与所述储能单元电连接；
滤波器，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元通过所述滤波器与负载电连接；
其中，所述回馈式三电平DC/DC单元中设置有直流滤波电路，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述第三桥臂均分别通过功率开关单元与所述直流滤波电路的电容中点连接，所述第四桥臂不与所述直流滤波电路的电容中电连接。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述回馈式三电平DC/DC单元和所述T型三电平四桥臂DC/AC单元中均设置有若干功率开关单元。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述功率开关单元为电力电子开关器件。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述电力电子开关器件为IGBT或MOSFET。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述回馈式三电平DC/DC单元还包括：
交错并联的三电平电路，且该交错并联的三电平电路包括相互交错并联的第一电平支路、第二电平支路和第三电平支路；
所述第一电平支路与所述直流滤波电路的一端连接，所述第三电平支路与所述直流滤波电路的另一端连接，所述第二电平支路与所述直流滤波电路的电容中点连接。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述交错并联的三电平电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一功率开关单元、第二功率开关单元、第三功率开关单元、第四功率开关单元、第五功率开关单元、第六功率开关单元、第七功率开关单元、第八功率开关单元、第一电容和第二电容；
所述第一电感和所述第三电感的一端均与所述储能单元的高电平端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第一功率开关单元的漏端和所述第三功率开关单元的源端电连接，所述第三电感的另一端分别与所述第五功率开关单元的漏端和所述第七功率开关单元的源端电连接；
所述第二电感和所述第四电感的一端均与所述储能单元的高低平端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第四功率开关单元的漏端和所述第二功率开关单元的源端电连接，所述第四电感的另一端分别与所述第八功率开关单元的漏端和所述第六功率开关单元的源端电连接；
所述第三功率开关单元的漏端与所述第七功率开关单元的漏端电连接，所述第八功率开关单元的源端与所述第四功率开关单元的源端电连接，所述第一功率开关单元的源端分别与所述第二功率开关单元的漏端、所述第五功率开关单元的源端和所述第六功率开关单元的漏端电连接；
所述第三功率开关单元的漏端还依次通过串联的所述第一电容和第二电容与所述第八功率开关单元的源端电连接，且位于所述第一电容和所述第二电容之间的电路上形成有所述电容中点，所述第一功率开关单元的源端与所述电容中点电连接。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元包括：第九功率开关单元、第十功率开关单元、第十一功率开关单元、第十二功率开关单元、第十三功率开关单元、第十四功率开关单元、第十五功率开关单元、第十六功率开关单元、第十七功率开关单元、第十八功率开关单元、第十九功率开关单元、第二十功率开关单元、第二一功率开关单元和第二二功率开关单元；
所述直流滤波电路的一端分别与所述第十五功率开关单元的漏端、所述第十七功率开关单元的漏端、所述第十九功率开关单元的漏端及所述第二一功率开关单元的漏端连接，所述直流滤波电路的另一端分别与所述第十六功率开关单元的源端、所述第十八功率开关单元的源端、所述第二十功率开关单元的源端及所述第二二功率开关单元的源端连接，所述电容中点分别与所述第九功率开关单元的漏端、所述第十一功率开关单元的漏端和所述第十三功率开关单元的漏端电连接；
所述第十功率开关单元的源端与所述第九功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十五功率开关单元的源端和所述第十六功率开关单元的漏端连接；
所述第十二功率开关单元的源端与所述第十一功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十七功率开关单元的源端和所述第十八功率开关单元的漏端连接；
所述第十四功率开关单元的源端与所述第十三功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十九功率开关单元的源端和所述第二十功率开关单元的漏端连接；
其中，所述第二一功率开关单元的源端和所述第二二功率开关单元的漏端均与一滤波器节点连接。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述负载为非线性负载。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述负载包括第一负载、第二负载和第三负载，所述滤波器包括第一滤波电感、第二滤波电感、第三滤波电感、第四滤波电感、第五滤波电感、第六滤波电感、第七滤波电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电容和第五电容；
所述第十功率开关单元的漏端与所述第一滤波电感的一端连接，且该第一滤波电感的另一端分别通过所述第四滤波电感与所述第一负载的输入端连接、通过所述第一电阻及与该第一电阻串联的所述第三电容连接至所述第一负载的输出端；
所述第十二功率开关单元的漏端与所述第二滤波电感的一端连接，且该第二滤波电感的另一端分别通过所述第五滤波电感与所述第二负载的输入端连接、通过所述第二电阻及与该第二电阻串联的所述第四电容连接至所述第二负载的输出端；
所述第十四功率开关单元的漏端与所述第三滤波电感的一端连接，且该第三滤波电感的另一端分别通过所述第六滤波电感与所述第三负载的输入端连接、通过所述第三电阻及与该第三电阻串联的所述第五电容连接至所述第三负载的输出端；
所述第二二功率开关单元的漏端通过所述第七滤波电感分别与所述第一负载的输出端、第二负载的输出端和第三负载的输出端连接。
作为一个优选的实施例，上述的三电平储能变流器中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为阻尼电阻，所述第一电容和第二电容为直流滤波电容，所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容均为交流滤波电容。
综上所述，本申请一种三电平储能变流器，通过采用回馈式三电平DC/DC单元，使得本申请的三电平储能变流器具有四象限运行功能，在稳定直流滤波电容中点电压的同时，还能提高系统的效率；而设置的采用交错并联的三电平电路，则能够大大减小直流侧的电流纹波；另外，由于本申请三电平储能变流器中的T型三电平四桥臂DC/AC单元中的第四桥臂并未与上述直流滤波电容中点连接，进而可进一步的提高系统的电压利用率，同时还能有效的抑制不平衡负载带来的不平衡电压。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本申请实施例中三电平储能变流器的电路拓扑图；
图2为本申请实施例中两相空载时的仿真电压波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
如图1所示，一种三电平储能变流器，包括储能单元，一T型三电平四桥臂DC/AC单元通过一回馈式三电平DC/DC单元与该储能单元电连接；且上述的T型三电平四桥臂DC/AC单元还通过一滤波器与负载电连接；具体的：
上述的储能单元可以为电池组(如蓄电池组等)，以用于储存或释放电能，且该储能单元也可为太阳能发电系统(即太阳能阵列基板)、风力发电系统或其他类似的直流发电系统均可，只要其能储存和/或释放电能即可，即该存储模块具有释放电能和/或者存储电能中的一种功能即可；优选的，本实施例中的储能单元同时具有存储和释放电能的双向能力转移功能，即下面的阐述中均是以储能单元是电池组E为例进行详细说明，但其并不是用于限定本申请的技术方案。
上述的回馈式三电平DC/DC单元，主要用于降低向储能单元充放电时的电流纹波，且该回馈式三电平DC/DC单元中设置有直流滤波电路，即回馈式三电平DC/DC单元具体包括：
分别与上述电池组E的高电平端(即电池组的正极端)连接的第一电感Ld1和第三电感Ld3(即第一电感Ld1与第三电感Ld3并联)，分别与上述电池组E的低电平端(即电池组的负极端)连接的第二电感Ld2和第四电感Ld4(即第二电感Ld2与第四电感Ld4并联)；即上述的第一电感Ld1和所述第三电感Ld3并联且一端均与电池组E的高电平端连接，而第一电感Ld1的另一端则分别与第一功率开关单元T1的漏端D和第三功率开关单元T3的源端S电连接，第三电感Ld3的另一端则分别与第五功率开关单元T5的漏端D和第七功率开关单元T7的源端S电连接；上述的第二电感Ld2和第四电感Ld4并联且一端均与电池组E的低电平端连接，而第二电感Ld2的另一端则分别与第四功率开关单元T4的漏端D和第二功率开关单元T2的源端S电连接，第四电感Ld4的另一端则分别与第八功率开关单元T8的漏端D和第六功率开关单元T6的源端S电连接(需要注意的是，本实施例的图1中为了使得图示清晰明了，只在第三功率开关单元T3上标示出漏端D、源端S和控制端G，其他的功率开关单元均可参考该第三功率开关单元T3及电路符号进行识别，由于其是本领域的公知知识，在此便不予累述)。
进一步的，上述的第三功率开关单元T3的漏端D与第七功率开关单元T7的漏端D均与第一电平节点P电连接，第一功率开关单元T1的源端S、第二功率开关单元T2的漏端D、第五功率开关单元T5的源端S和第六功率开关单元T6的漏端D均与第二电平节点Z电连接,第八功率开关单元T8的源端S与第四功率开关单元T4的源端S均与第三电平节点N电连接，进而形成回馈式相互交错并联的三电平DC/DC电路，在有效减小直流侧电流纹波的同时，还使得系统能够实现四象限运行的功能，并进一步的提高系统的效率。
具体的，由于在DC/DC侧采用了带回馈式的三电平DC/DC电路，当能量从电池组E向负载传递时(即电池组E放电)，上述的第一功率开关单元T1和第二功率开关单元T2等效为IGBT管，以用于导通和关断电流，第三功率开关单元T3和第四功率开关单元T4则等效为二极管，用以实现续流的功能，即此时的DC/DC电路具有升压的功能；而从负载向电池组E传递时(即电池组E充电)，第三功率开关单元T3和第四功率开关单元T4等效为IGBT管，以用于电路的导通和关断电流，而第一功率开关单元T1和第二功率开关单元T2则等效为二极管，进而实现续流的功能，即此时的DC/DC电路具有降压的功能，所以通过设置上述带反馈式的三电平DC/DC电路就能实现四象限运行的功能。
进一步的，由于在DC/DC侧采用了交错并联的电路，即通过两个DC/DC模块的并联(当然，在实际运用中也可根据实际电路需求设置并联的三个或多个DC/DC模块)，并且每个DC/DC模块的载波均采用交错的方式进行调制，进而在负载向电池组E传递能量(即电池组E充电)时，能够大大减小电流的纹波，给有效的降低充电时对电池组E的伤害。
进一步的，第三功率开关单元T3的漏端D还依次通过串联的第一电容C1和第二电容C2与第八功率开关单元T8的源端S电连接，且上述串联的第一电容C1和第二电容C2构成一直流滤波电路，该直流滤波电路的电容中点形成于上述第二电平节点Z处(即上述第三功率开关单元T3的漏端D通过第一电容C1连接至第二电平节点Z处，同时第八功率开关单元T8的源端S通过第二电容C2也连接至该第二电平节点Z处，以使第二电平节点Z处作为直流滤波电路的电容中点)，以进一步的稳定本系统中直流滤波电容的中点电压。
如图1所示，上述的T型三电平四桥臂DC/AC单元包括第九～二二功率开关单元(即T9～T22)，具体为：
第十五功率开关单元T15的漏端D、第十七功率开关单元T17的漏端D、第十九功率开关单元T19的漏端D及第二一功率开关单元T21的漏端D均连接至上述的第一电平节点P，第十六功率开关单元T16的源端S、第十八功率开关单元T18的源端S、第二十功率开关单元T20的源端S及第二二功率开关单元T22的源端S均与第三电平节点N连接，而第九功率开关单元T9的漏端D、第十一功率开关单元T11的漏端D和第十三功率开关单元T13的漏端D则均与第二电平节点Z(即电容中点处)电连接。
进一步的，第十功率开关单元T10的源端S与上述第九功率开关单元T9的源端S连接，第十功率开关单元T10的漏端D则分别与第十五功率开关单元T15的源端S和第十六功率开关单元T16的漏端D连接；第十二功率开关单元T12的源端S与上述第十一功率开关单元T11的源端S连接，第十二功率开关单元T12的漏端D则分别与第十七功率开关单元T17的源端S和第十八功率开关单元T18的漏端D连接；第十四功率开关单元T14的源端S与上述第十三功率开关单元T13的源端S连接，第十四功率开关单元T14的漏端D则分别与第十九功率开关单元T19的源端S和第二十功率开关单元T20的漏端D连接；第二一功率开关单元T21的源端S与第二二功率开关单元T22的漏端D连接。
进一步的，上述的第十功率开关单元T10的漏端D还与第一桥臂节点A1连接，上述的第十二功率开关单元T12的漏端D还与第二桥臂节点A2连接，上述的第十四功率开关单元T14的漏端D还与第三桥臂节点A3连接，上述的第二二功率开关单元T22的漏端D还与第四桥臂节点A4连接，进而形成T型三电平四桥臂DC/AC电路；而由于上述的第四桥臂节点A4并未连接上述直流滤波电路的电容中点(即上述的第二电平节点Z处)，使得系统能够有效的抑制后续不平衡负载带来的不平衡电压，同时还能提高系统的电压利用率。
具体的，本实施例三电平储能变流器中的DC/AC电路中，由于采用了T型三电平加四桥臂的电路单元，即其包括两个功能单元：第一功能单元包括T型三电平电路，由于本实施例中采用了典型的T型三电平拓扑，相较于传统的两电平拓扑具有谐波系数小、效率高等优点；第二功能单元包括第四桥臂电路，且该第四桥臂电路并未连接到上述直流滤波电容中点Z处，所以其能够在吸收后续三个不平衡负载所产生的零序电流提供通路的同时，还使得电压利用率得到了有效提高。
优选的，本实施例三电平储能变流器中的所有功率开关单元(T1～22)均可包括IGBT或MOSFET(包括材质为GaN、SiC等开关器件)等电力电子开关器件，本实施例中的所有功率开关单元(T1～22)均包括一IGBT管，且该IGBT管的源漏极间并联一功率二极管(IGBT管的源极与功率二极管的正极连接，IGBT管的漏极则与功率二极管的负极连接)，IGBT管的源极作为功率开关单元的源端，IGBT管的漏极作为功率开关单元的漏端，IGBT管的栅极作为功率开关单元的控制端；另外，每个上述的功率开关单元的控制端均可空接或者根据具体电路需求连接至控制器，由于其并不是本申请技术方案的关键技术，且本领域技术人员可根据公知知识进行适应性的设计，在此便不予累述。
如图1所示，本实施例三电平储能变流器中，负载包括可为非线性负载的第一负载F1、第二负载F2和第三负载F3；上述的滤波器则包括：
与第一桥臂节点A1连接的第一滤波电感L1，与第二桥臂节点A2连接的第二滤波电感L2，与第三桥臂节点A3连接的第三滤波电感L3，以及与第四桥臂节点A4连接的第七滤波电感L7；具体的：
上述的第十功率开关单元T10的漏端D(即第一桥臂节点A1)与第一滤波电感L1的一端连接，且该第一滤波电感L1的另一端则分别通过第四滤波电感L4与第一负载F1的输入端连接、通过第一电阻R1及与该第一电阻R1串联的第三电容C3连接至上述第一负载F1的输出端；上述的第十二功率开关单元T12的漏端D(即第二桥臂节点A2)与第二滤波电感L2的一端连接，且该第二滤波电感L2的另一端则分别通过第五滤波电感L5与第二负载F2的输入端连接、通过第二电阻R2及与该第二电阻R2串联的第四电容C4连接至第二负载F2的输出端；上述的第十四功率开关单元T14的漏端D(即第三桥臂节点A3)与第三滤波电感L3的一端连接，且该第三滤波电感L3的另一端还分别通过第六滤波电感L6与第三负载F3的输入端连接、通过第三电阻R3及与该第三电阻R3串联的第五电容C5连接至第三负载F3的输出端；而上述的第二二功率开关单元T22的漏端D(即第四桥臂节点A4)通过第四滤波电感L分别与第一负载的输出端、第二负载的输出端和第三负载的输出端连接，进而形成LCL滤波器。
优选的，本实施三电平储能变流器中，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均可为阻尼电阻，第一电容C1和第二电容C2则可为直流滤波电容，第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5则均可为交流滤波电容，且本实施例中所有的电感(L1～L7及Ld1～Ld4)均为滤波电感。
需要注意的是，本实施例三电平储能变流器中的LCL滤波器的第四桥臂直接与负载的中点及交流滤波电容的中点连接。
下面就以上述电池组E放电(由于电池组E充电与电池组E放电较为类似，本领域技术人员在参见下述内容后，均可根据公知知识实现，故在此便不予累述)为例，对本实施例三电平储能变流器进行详细阐述：
首先，由于能量从电池组E向负载方向传递，上述的三电平DC/DC电路此时等效为Boost结构，即第三功率开关单元T3和第四功率开关单元T4作为二极管进行续流，而第一功率开关单元T1和第二功率开关单元T2则分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电，以维持直流母线电压；同时，由于采用了三电平拓扑，所以上述的第一电容C1和第二电容C2的中点电压差(即第二电平节点Z处的电压)也能够得到很好地解决。
其次，由于电源交错并联，进而使得每个模块的载波都进行相位交错，这样就能使电流纹波大大减小，进而有效的降低对电池组的伤害。
最后，在上述电池组放电是，由于经过T型三电平和四桥臂的逆变电路，通过采用SPWM调制技术及电压分序的控制技术，且上述第四桥臂还会为由于负载不平衡而导致的零序电流提供通路，从而彻底地解决了负载不平衡的问题。
图2为本申请实施例中两相空载时的仿真电压波形图；如图2所示，通过采用matlab进行不平衡负载的实验时，在两相开路后，负载的不平衡度达到100％，但从图2中可以看出电压仍然平衡，即本实施例能够有效的改善负载不平衡的问题。
综上所述，本申请一种三电平储能变流器，通过采用回馈式三电平DC/DC单元，使得本申请的三电平储能变流器具有四象限运行功能，在稳定直流滤波电容中点电压的同时，还能提高系统的效率；而设置的采用交错并联的三电平电路，则能够大大减小直流侧的电流纹波；另外，由于本申请三电平储能变流器中的T型三电平四桥臂DC/AC单元中的第四桥臂不与上述直流滤波电容中点连接，进而可进一步的提高系统的电压利用率，同时还能有效的抑制不平衡负载带来的不平衡电压。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种三电平储能变流器，其特征在于，所述储能变流器包括：
储能单元，用于存储或释放电能；
回馈式三电平DC/DC单元，与所述储能单元电连接，以降低向所述储能单元充放电时的电流纹波；
T型三电平四桥臂DC/AC单元，通过所述回馈式三电平DC/DC单元与所述储能单元电连接；
滤波器，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元通过所述滤波器与负载电连接；
其中，所述回馈式三电平DC/DC单元和所述T型三电平四桥臂DC/AC单元中均设置有若干功率开关单元；
所述回馈式三电平DC/DC单元中设置有直流滤波电路，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述第三桥臂均分别通过所述功率开关单元与所述直流滤波电路的电容中点连接，所述第四桥臂不与所述直流滤波电路的电容中电连接。
2.如权利要求1所述三电平储能变流器，其特征在于，所述功率开关单元为电力电子开关器件。
3.如权利要求2所述三电平储能变流器，其特征在于，所述电力电子开关器件为IGBT或MOSFET。
4.如权利要求1所述三电平储能变流器，其特征在于，所述回馈式三电平DC/DC单元还包括：
交错并联的三电平电路，且该交错并联的三电平电路包括相互交错并联的第一电平支路、第二电平支路和第三电平支路；
所述第一电平支路与所述直流滤波电路的一端连接，所述第三电平支路与所述直流滤波电路的另一端连接，所述第二电平支路与所述直流滤波电路的电容中点连接。
5.如权利要求4所述三电平储能变流器，其特征在于，所述交错并联的三电平电路包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一功率开关单元、第二功率开关单元、第三功率开关单元、第四功率开关单元、第五功率开关单元、第六功率开关单元、第七功率开关单元、第八功率开关单元、第一电容和第二电容；
所述第一电感和所述第三电感的一端均与所述储能单元的高电平端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第一功率开关单元的漏端和所述第三功率开关单元的源端电连接，所述第三电感的另一端分别与所述第五功率开关单元的漏端和所述第七功率开关单元的源端电连接；
所述第二电感和所述第四电感的一端均与所述储能单元的低电平端连接，所述第二电感的另一端分别与所述第四功率开关单元的漏端和所述第二功率开关单元的源端电连接，所述第四电感的另一端分别与所述第八功率开关单元的漏端和所述第六功率开关单元的源端电连接；
所述第三功率开关单元的漏端与所述第七功率开关单元的漏端电连接，所述第八功率开关单元的源端与所述第四功率开关单元的源端电连接，所述第一功率开关单元的源端分别与所述第二功率开关单元的漏端、所述第五功率开关单元的源端和所述第六功率开关单元的漏端电连接；
所述第三功率开关单元的漏端还依次通过串联的所述第一电容和第二电容与所述第八功率开关单元的源端电连接，且位于所述第一电容和所述第二电容之间的电路上形成有所述电容中点，所述第一功率开关单元的源端与所述电容中点电连接。
6.如权利要求4所述三电平储能变流器，其特征在于，所述T型三电平四桥臂DC/AC单元包括：第九功率开关单元、第十功率开关单元、第十一功率开关单元、第十二功率开关单元、第十三功率开关单元、第十四功率开关单元、第十五功率开关单元、第十六功率开关单元、第十七功率开关单元、第十八功率开关单元、第十九功率开关单元、第二十功率开关单元、第二一功率开关单元和第二二功率开关单元；
所述直流滤波电路的一端分别与所述第十五功率开关单元的漏端、所述第十七功率开关单元的漏端、所述第十九功率开关单元的漏端及所述第二一功率开关单元的漏端连接，所述直流滤波电路的另一端分别与所述第十六功率开关单元的源端、所述第十八功率开关单元的源端、所述第二十功率开关单元的源端及所述第二二功率开关单元的源端连接，所述电容中点分别与所述第九功率开关单元的漏端、所述第十一功率开关单元的漏端和所述第十三功率开关单元的漏端电连接；
所述第十功率开关单元的源端与所述第九功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十五功率开关单元的源端和所述第十六功率开关单元的漏端连接；
所述第十二功率开关单元的源端与所述第十一功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十七功率开关单元的源端和所述第十八功率开关单元的漏端连接；
所述第十四功率开关单元的源端与所述第十三功率开关单元的源端连接，漏端分别与所述第十九功率开关单元的源端和所述第二十功率开关单元的漏端连接；
其中，所述第二一功率开关单元的源端和所述第二二功率开关单元的漏端均与一滤波器节点连接。
7.如权利要求6所述三电平储能变流器，其特征在于，所述负载为非线性负载。
8.如权利要求6所述三电平储能变流器，其特征在于，所述负载包括第一负载、第二负载和第三负载，所述滤波器包括第一滤波电感、第二滤波电感、第三滤波电感、第四滤波电感、第五滤波电感、第六滤波电感、第七滤波电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电容和第五电容；
所述第十功率开关单元的漏端与所述第一滤波电感的一端连接，且该第一滤波电感的另一端分别通过所述第四滤波电感与所述第一负载的输入端连接、通过所述第一电阻及与该第一电阻串联的所述第三电容连接至所述第一负载的输出端；
所述第十二功率开关单元的漏端与所述第二滤波电感的一端连接，且该第二滤波电感的另一端分别通过所述第五滤波电感与所述第二负载的输入端连接、通过所述第二电阻及与该第二电阻串联的所述第四电容连接至所述第二负载的输出端；
所述第十四功率开关单元的漏端与所述第三滤波电感的一端连接，且该第三滤波电感的另一端分别通过所述第六滤波电感与所述第三负载的输入端连接、通过所述第三电阻及与该第三电阻串联的所述第五电容连接至所述第三负载的输出端；
所述第二二功率开关单元的漏端通过所述第七滤波电感分别与所述第一负载的输出端、第二负载的输出端和第三负载的输出端连接。
9.如权利要求8所述三电平储能变流器，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为阻尼电阻，所述第一电容和第二电容为直流滤波电容，所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容均为交流滤波电容。
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