CN110601521A - 一种电力电子变压器的拓扑结构及其控制方法 - Google Patents

一种电力电子变压器的拓扑结构及其控制方法 Download PDF

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CN110601521A CN201910828421.6A CN201910828421A CN110601521A CN 110601521 A CN110601521 A CN 110601521A CN 201910828421 A CN201910828421 A CN 201910828421A CN 110601521 A CN110601521 A CN 110601521A
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Abstract

本发明涉及一种电力电子变压器的拓扑结构及其控制方法,所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成,每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成。本发明提供的电力电子变压器的拓扑结构,能够实现故障时对故障模块平稳切除,不停机的对故障模块进行检修与更换,减小故障模块切除时对其余正常模块的电压冲击,保证系统的稳定性。

Description

一种电力电子变压器的拓扑结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子领域,具体涉及一种电力电子变压器的拓扑结构及其控制方法。
背景技术
电力电子变压器能够实现隔离、变压、功率传输等功能。根据有无中间高频隔离DC/DC可以将电力电子变压器分为两大类,一类是AC/AC变换,另一类是AC/DC/AC变换。AC/DC/AC变换比AC/AC变换多出了中间隔离环节,并且器件较多,但是AC/DC/AC变换的电力电子变压器具有更好的控制性能,通过恰当的控制策略和调制算法,可以实现低压直流、低压交流在一定可变范围内输出,并且保证了电能质量,因此AC/DC/AC变换的电力电子变压器成为了现在电力电子变压器的主流。
为了适应高压直流的功率传输,中间隔离环节需要多模块串联切换电路输入和多模块并联切换电路输出,一旦存在模块出现故障,或者对模块定期检修,将会影响系统稳定工作。目前对于冗余切换采取的主要方式是先停机,再旁路切换;这种方式切换时间较长,对其余可以正常工作的模块造成较大的电压冲击,影响输出电压的稳定性。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是实现故障时对故障模块平稳切除,不停机的对故障模块进行检修与更换,减小故障模块切除时对其余正常模块的电压冲击,保证系统的稳定性。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
一种电力电子变压器的拓扑结构,其改进之处在于,所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成,每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成;
第1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接至公共连接点A,第N级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端连接至公共连接点B,第1至N-1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端分别与其下一级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第三连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第四连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入负端;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第一连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第二连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出负端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第三连接端连接至公共连接点C,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第四连接端连接至公共连接点D;
其中,N为正整数。
优选的,所述串联侧切换电路,包括:
串联侧切换电路的第一连接端、串联侧切换电路的第二连接端、串联侧切换电路的第三连接端、串联侧切换电路的第四连接端、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、压敏电阻R3、电容C1和电容C2;
所述串联侧切换电路的第一连接端、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、开关K4和第三连接端依次连接;
所述串联侧切换电路的第二连接端、开关K5和串联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R1和开关K1并联,所述缓冲电阻R2和开关K2并联;
所述缓冲电阻R1和所述缓冲电阻R2之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述开关K3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述压敏电阻R3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述电容C1;
所述开关K4和所述串联侧切换电路的第三连接端之间的连接点与所述开关K5和所述串联侧切换电路的第四连接端之间的连接点之间接有所述电容C2。
优选的,所述并联侧切换电路,包括:
并联侧切换电路的第一连接端、并联侧切换电路的第二连接端、并联侧切换电路的第三连接端、并联侧切换电路的第四连接端、开关K6、开关K7、开关K8、缓冲电阻R4、电容C3和电容C4;
所述并联侧切换电路的第一连接端、所述开关K6、所述缓冲电阻R4和所述并联侧切换电路的第三连接端依次连接;
所述并联侧切换电路的第二连接端、所述开关K8、所述并联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R4和所述开关K7并联;
所述并联侧切换电路的第一连接端和所述开关K6之间的连接点连接所述电容C3的正级,所述并联侧切换电路的第二连接端和所述开关K8之间的连接点连接所述电容C3的负极;
所述开关K6和所述缓冲电阻R4之间的连接点连接所述电容C4的正极,所述开关K8和所述并联侧切换电路的第四连接端之间的连接点连接所述电容C4的负极。
优选的,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,所述公共连接点C和公共连接点D之间连接负载;
或者所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载。
一种如上所述拓扑结构的控制方法,其改进之处在于,当所述公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,公共连接点C和公共连接点D之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤A1:断开各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2和开关K3,闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6、开关K7和开关K8,当公共连接点A和公共连接点B之间输出预设电压值时,执行步骤A2;
步骤A2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2。
优选的,所述步骤A2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤a1:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2;
步骤a2:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K3;
步骤a3:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤a4;
步骤a4:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1,断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7;
步骤a5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
进一步的,所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
一种如上所述拓扑结构的控制方法,其改进之处在于,当所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤S1:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2、开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,断开开关K3和开关K7,当公共连接点C和公共连接点D之间输出预设电压值时,执行步骤S2;
步骤S2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7。
优选的,所述步骤S2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤s1:断开开关K1和开关K2;
步骤s2:闭合开关K3;
步骤s3:断开开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤s4;
步骤s4:闭合开关K1;
步骤s5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
进一步的,所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
与最接近的现有技术相比,本发明具有的有益效果:
本发明提供了一种电力电子变压器的拓扑结构,所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成,每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成。本发明提供的电力电子变压器的拓扑结构,能够实现故障时对故障模块快速平稳的切除,不停机的对故障模块进行检修与更换,减小故障模块切除时对其余正常模块的电压冲击,完成故障切除够,通过均压控制对剩余模块重新分配电压,保证系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的一种电力电子变压器的拓扑结构示意图;
图2是本发明实施例提供的电力电子变压器的拓扑结构中公共点A和公共点B之间接入电源的结构示意图。
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详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种电力电子变压器的拓扑结构,如图1所示,所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成,每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成;
第1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接至公共连接点A,第N级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端连接至公共连接点B,第1至N-1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端分别与其下一级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第三连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第四连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入负端;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第一连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第二连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出负端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第三连接端连接至公共连接点C,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第四连接端连接至公共连接点D;
其中,N为正整数。
所述串联侧切换电路,包括:
串联侧切换电路的第一连接端、串联侧切换电路的第二连接端、串联侧切换电路的第三连接端、串联侧切换电路的第四连接端、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、压敏电阻R3、电容C1和电容C2;
所述串联侧切换电路的第一连接端、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、开关K4和第三连接端依次连接;
所述串联侧切换电路的第二连接端、开关K5和串联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R1和开关K1并联,所述缓冲电阻R2和开关K2并联;
所述缓冲电阻R1和所述缓冲电阻R2之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述开关K3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述压敏电阻R3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述电容C1;
所述开关K4和所述串联侧切换电路的第三连接端之间的连接点与所述开关K5和所述串联侧切换电路的第四连接端之间的连接点之间接有所述电容C2。
所述并联侧切换电路,包括:
并联侧切换电路的第一连接端、并联侧切换电路的第二连接端、并联侧切换电路的第三连接端、并联侧切换电路的第四连接端、开关K6、开关K7、开关K8、缓冲电阻R4、电容C3和电容C4;
所述并联侧切换电路的第一连接端、所述开关K6、所述缓冲电阻R4和所述并联侧切换电路的第三连接端依次连接;
所述并联侧切换电路的第二连接端、所述开关K8、所述并联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R4和所述开关K7并联;
所述并联侧切换电路的第一连接端和所述开关K6之间的连接点连接所述电容C3的正级,所述并联侧切换电路的第二连接端和所述开关K8之间的连接点连接所述电容C3的负极;
所述开关K6和所述缓冲电阻R4之间的连接点连接所述电容C4的正极,所述开关K8和所述并联侧切换电路的第四连接端之间的连接点连接所述电容C4的负极。
所述电力电子变压器的拓扑结构中,如图2所示,为公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,所述公共连接点C和公共连接点D之间连接负载;
或者所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载。
当所述公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,公共连接点C和公共连接点D之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤A1:断开各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2和开关K3,闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6、开关K7和开关K8,当公共连接点A和公共连接点B之间输出预设电压值时,执行步骤A2;
步骤A2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2。
所述步骤A2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤a1:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2;
步骤a2:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K3;
步骤a3:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤a4;
步骤a4:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1,断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7;
步骤a5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
当所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤S1:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2、开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,断开开关K3和开关K7,当公共连接点C和公共连接点D之间输出预设电压值时,执行步骤S2;
步骤S2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7。
所述步骤S2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤s1:断开开关K1和开关K2;
步骤s2:闭合开关K3;
步骤s3:断开开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤s4;
步骤s4:闭合开关K1;
步骤s5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力电子变压器的拓扑结构,其特征在于,所述电力电子变压器的拓扑结构由N级双向DC/DC变换器拓扑结构组成,每级双向DC/DC变换器拓扑结构由依次连接的串联侧切换电路、DC/DC变换器和并联侧切换电路组成;
第1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接至公共连接点A,第N级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端连接至公共连接点B,第1至N-1级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第二连接端分别与其下一级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第一连接端连接;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第三连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的串联侧切换电路中第四连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输入负端;
各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第一连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出正端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第二连接端连接至各级双向DC/DC变换器拓扑结构的DC/DC变换器的输出负端,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第三连接端连接至公共连接点C,各级双向DC/DC变换器拓扑结构的并联侧切换电路中第四连接端连接至公共连接点D;
其中,N为正整数。
2.如权利要求1所述的拓扑结构,其特征在于,所述串联侧切换电路,包括:
串联侧切换电路的第一连接端、串联侧切换电路的第二连接端、串联侧切换电路的第三连接端、串联侧切换电路的第四连接端、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、压敏电阻R3、电容C1和电容C2;
所述串联侧切换电路的第一连接端、缓冲电阻R1、缓冲电阻R2、开关K4和第三连接端依次连接;
所述串联侧切换电路的第二连接端、开关K5和串联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R1和开关K1并联,所述缓冲电阻R2和开关K2并联;
所述缓冲电阻R1和所述缓冲电阻R2之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述开关K3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述压敏电阻R3;
所述缓冲电阻R2和所述开关K4之间的连接点与串联侧切换电路的第二连接端和开关K5之间的连接点之间接有所述电容C1;
所述开关K4和所述串联侧切换电路的第三连接端之间的连接点与所述开关K5和所述串联侧切换电路的第四连接端之间的连接点之间接有所述电容C2。
3.如权利要求1所述的拓扑结构,其特征在于,所述并联侧切换电路,包括:
并联侧切换电路的第一连接端、并联侧切换电路的第二连接端、并联侧切换电路的第三连接端、并联侧切换电路的第四连接端、开关K6、开关K7、开关K8、缓冲电阻R4、电容C3和电容C4;
所述并联侧切换电路的第一连接端、所述开关K6、所述缓冲电阻R4和所述并联侧切换电路的第三连接端依次连接;
所述并联侧切换电路的第二连接端、所述开关K8、所述并联侧切换电路的第四连接端依次连接;
所述缓冲电阻R4和所述开关K7并联;
所述并联侧切换电路的第一连接端和所述开关K6之间的连接点连接所述电容C3的正级,所述并联侧切换电路的第二连接端和所述开关K8之间的连接点连接所述电容C3的负极;
所述开关K6和所述缓冲电阻R4之间的连接点连接所述电容C4的正极,所述开关K8和所述并联侧切换电路的第四连接端之间的连接点连接所述电容C4的负极。
4.如权利要求1所述的拓扑结构,其特征在于,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,所述公共连接点C和公共连接点D之间连接负载;
或者所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载。
5.一种如权利要求1-4任一项所述拓扑结构的控制方法,其特征在于,当所述公共连接点A和公共连接点B之间连接电源,公共连接点C和公共连接点D之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤A1:断开各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2和开关K3,闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6、开关K7和开关K8,当公共连接点A和公共连接点B之间输出预设电压值时,执行步骤A2;
步骤A2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤A2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤a1:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1和开关K2;
步骤a2:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K3;
步骤a3:断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤a4;
步骤a4:闭合第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1,断开第i级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7;
步骤a5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
8.一种如权利要求1-4任一项所述拓扑结构的控制方法,其特征在于,当所述公共连接点C和公共连接点D之间连接电源,所述公共连接点A和公共连接点B之间连接负载时,所述控制方法包括:
步骤S1:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K1、开关K2、开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,断开开关K3和开关K7,当公共连接点C和公共连接点D之间输出预设电压值时,执行步骤S2;
步骤S2:闭合各级双向DC/DC变换器拓扑结构中开关K7。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤S2之后,若第i级双向DC/DC变换器拓扑结构发生故障或需要检修,则执行下述步骤:
步骤s1:断开开关K1和开关K2;
步骤s2:闭合开关K3;
步骤s3:断开开关K4、开关K5、开关K6和开关K8,当开关K4、开关K5、开关K6和开关K8产生的电压尖峰稳定至预设电压值时,执行步骤s4;
步骤s4:闭合开关K1;
步骤s5:对除第i级双向DC/DC变换器拓扑结构以外的其他级双向DC/DC变换器拓扑结构的电源输入侧进行均压控制;
其中,i∈[1,N],N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述均压控制的过程中,电压指令值为:
其中,Vdc为电源电压,N为电力电子变压器的拓扑结构中双向DC/DC变换器拓扑结构的级数,k为故障或需要检修的双向DC/DC变换器拓扑结构的级数。
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