基于开关耦合的潮流转供装置的制作方法

本发明涉及电气工程，更具体地，涉及一种基于开关耦合的潮流转供装置。

背景技术：

1、在现有技术中，光伏发电、电动汽车、新型储能等新能源行业蓬勃发展，大量新能源装置接入电网，其中，低压配电网中的新能源设备主要以微电网的形式接入，并作为两个或多个微电网之间的互联接口，因此，电力电子变流器在电网互联、能量转换、潮流调控等环节中起到重要作用。

2、电力电子变流器分为电压源型变流器和电流源型变流器，其中电流源变流器可直接对并网电流进行控制，通过调节直流电压可实现功率反向流动。但是，电流源变流器中开关器件的开通和关断会产生共模电压，较高的共模电压会产生漏电流，导致降低设备的寿命，严重时甚至使设备绝缘击穿，从而产生短路故障的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于开关耦合的潮流转供装置，包括：整流器、逆变器和耦合控制模块；整流器的第一交流端、第二交流端和第三交流端均被配置为通过第一滤波器连接第一配电网，整流器的第一直流端和第二直流端分别被配置为连接耦合控制模块的第一端和第二端；逆变器的第四交流端、第五交流端和第六交流端均被配置为通过第二滤波器连接第二配电网，逆变器的第三直流端和第四直流端分别被配置为连接耦合控制模块的第三端和第四端；耦合控制模块被配置为响应于门极控制信号，在充电工作模态、续流工作模态和放电工作模态之间进行切换。

2、根据本发明的实施例，门极控制信号为周期信号，门极控制信号的每个周期的信号包括第一子信号、第二子信号、第三子信号和第四子信号。

3、根据本发明的实施例，耦合控制模块包括第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、第五晶闸管、第六晶闸管、第一续流电感和第二续流电感；其中，第一晶闸管的阳极被配置为连接第一端，第一晶闸管的阴极被配置为分别连接第三晶闸管的阴极和第一续流电感的一端，第二晶闸管的阳极被配置为分别连接第三晶闸管的阳极和第二续流电感的一端，第二晶闸管的阴极被配置为连接第二端，第四晶闸管的阳极被配置为分别连接第一续流电感的另一端和第六晶闸管的阳极，第四晶闸管的阴极被配置为连接第三端，第五晶闸管的阳极被配置为连接第四端，第五晶闸管的阴极被配置为分别连接第二续流电感的另一端和第六晶闸管的阴极。

4、根据本发明的实施例，耦合控制模块被配置为响应于第一子信号，控制第一晶闸管、第六晶闸管和第二晶闸管导通，并控制第三晶闸管、第四晶闸管和第五晶闸管截止，以切换至充电工作模态；耦合控制模块被配置为响应于第二子信号，控制第三晶闸管和第六晶闸管导通，并控制第一晶闸管、第二晶闸管、第四晶闸管和第五晶闸管截止，以切换至续流工作模态；耦合控制模块被配置为响应于第三子信号，控制第三晶闸管、第四晶闸管和第五晶闸管导通，并控制第一晶闸管、第六晶闸管和第二晶闸管截止，以切换至放电工作模态；耦合控制模块被配置为响应于第四子信号，控制第三晶闸管和第六晶闸管导通，并控制第一晶闸管、第二晶闸管、第四晶闸管和第五晶闸管截止，以切换至续流工作模态。

5、根据本发明的实施例，整流器包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件；其中，第一开关器件的第一端被配置为分别连接第一交流端和第四开关器件的第二端，第一开关器件的第二端被配置为分别连接第三开关器件的第二端、第五开关器件的第二端和所述第一直流端，第二开关器件的第一端被配置为分别连接第四开关器件的第一端、第六开关器件的第一端和第二直流端，第二开关器件的第二端被配置为分别连接第三交流端和第五开关器件的第一端，第三开关器件的第一端被配置为分别连接第二交流端和第六开关器件的第二端；其中，对于第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件中的任意一个第一目标开关器件，第一目标开关器件包括第一二极管和第七晶闸管；其中，第一二极管的阴极被配置为连接第一目标开关器件的第二端，第一二极管的阳极被配置为连接第七晶闸管的阴极，第七晶闸管的阳极被配置为连接第一目标开关器件的第一端。

6、根据本发明的实施例，整流器被配置为响应于第一子信号，控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件导通，以向耦合控制模块提供直流电流；整流器被配置为响应于第二子信号、第三子信号或第四子信号，控制第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件关断。

7、根据本发明的实施例，逆变器包括第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件、第十一开关器件和第十二开关器件；其中，第七开关器件的第一端被配置为分别连接第九开关器件的第一端、第十一开关器件的第一端和第三直流端，第七开关器件的第二端被配置为分别连接第四交流端和第十开关器件的第一端，第八开关器件的第一端被配置为分别连接第十一开关器件的第二端和第六交流端，第八开关器件的第二端被配置为分别连接第十开关器件的第二端、第十二开关器件的第二端和第四直流端，第九开关器件的第二端被配置为分别连接第五交流端和第十二开关器件的第一端；其中，对于第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件、第十一开关器件和第十二开关器件中的任意一个第二目标开关器件，第二目标开关器件包括第二二极管和第八晶闸管；其中，第二二极管的阴极被配置为连接第二目标开关器件的第二端，第二二极管的阳极被配置为连接第八晶闸管的阴极，第八晶闸管的阳极被配置为连接第二目标开关器件的第一端。

8、根据本发明的实施例，逆变器被配置为响应于所述第一子信号、第二子信号或第四子信号，控制第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件、第十一开关器件和第十二开关器件关断；逆变器被配置为响应于第三子信号，控制第七开关器件、第八开关器件、第九开关器件、第十开关器件、第十一开关器件和第十二开关器件导通，以接收耦合控制模块提供的直流电流。

9、根据本发明的实施例，第一滤波器包括第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容和第三电容；其中，第一电感的一端、第二电感的一端和第三电感的一端均被配置为连接第一配电网，第一电感的另一端被配置为分别连接第一交流端和第一电容的一端，第二电感的另一端被配置为分别连接第二交流端和第二电容的一端，第三电感的另一端被配置为分别连接第三交流端和第三电容的一端，第一电容的另一端、第二电容的另一端和第三电容的另一端均被配置为连接第一公共点；其中，第二滤波器包括第四电感、第五电感、第六电感、第四电容、第五电容和第六电容；其中，第四电感的一端、第五电感的一端和第六电感的一端均被配置为连接第二配电网，第四电感的另一端被配置为分别连接第四交流端和第四电容的一端，第五电感的另一端被配置为分别连接第五交流端和第五电容的一端，第六电感的另一端被配置为分别连接第六交流端和第六电容的一端，第四电容的另一端、第五电容的另一端和第六电容的另一端均被配置为连接第二公共点。

10、根据本发明的实施例，第一公共点和第二公共点被配置为通过电阻相连接。

11、根据本发明的实施例，整流器通过第一滤波器连接第一配电网、耦合控制模块的第一端和第二端；逆变器通过第二滤波器连接第二配电网、耦合控制模块的第三端和第四端；耦合控制模块被配置为响应于门极控制信号，在充电工作模态、续流工作模态和放电工作模态之间进行切换，通过该耦合控制模块，可以在无需隔离变压器的情况下，实现配电网间的柔性潮流转供，可以阻断共模回路，消除共模电压，并降低设备成本。