一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器的制作方法

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器。

背景技术：

1、风力发电作为一种主流的清洁可再生能源，近年来得到了长足的发展，同时随着风机并网的电力电子变换技术的发展，单机的容量上限得到不断的刷新，并网变流器输出电压也从690v攀升至1140v，且有向10kv甚至35kv电压等级发展的趋势。但是由于风机内部电机的绝缘设计难度，目前仅能实现10kv电压等级的风机，而风电通过变流器变换后需要接入35kv的配电网，目前现行的所有并网拓扑都需要通过变压器升压后接入电网。因此随着风电机组单机容量的不断提高，大容量变压器的使用，导致安装维护以及成本上的困难，已逐渐成为限制风电发展的瓶颈。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提出一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，该跨电压等级的不带变压器的两端口变换器通过合理的防雷器配置，以实现不带变压器的两端口网络跨电压等级直接并网，从而实现新能源设备以更低成本入网。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，用于连接两个电压频率各不相同的三相系统，所述两端口变换器包括并网变流器、一号端口防雷器、二号端口防雷器和滤波器防雷器组；

3、所述滤波器防雷器组的一端与所述并网变流器相连，另一端与所述一号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第一输出端口；

4、所述并网变流器的一端与所述滤波器防雷器组相连，另一端与所述二号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第二输出端口。

5、优选地，所述第一输出端口接35kv电网，所述第二输出端口接10kv电机，所述一号端口防雷器为网侧防雷器，所述二号端口防雷器为机侧防雷器。

6、优选地，所述并网变流器的网侧输入端额定电压为35kv，所述并网变流器的机侧输出端额定电压为10kv。

7、优选地，所述并网变流器为模块化多电平矩阵变流器。

8、优选地，所述滤波器防雷器组包括前端滤波电感、后端滤波电感、滤波电容和滤波器中性点防雷器；

9、所述前端滤波电感、所述后端滤波电感和所述滤波电容共同构成一个二阶低通滤波器，所述滤波电容与所述前端滤波电感及后端滤波电感采用星形连接方式进行连接，所述滤波器中性点防雷器连接在滤波电容星形连接形成的中性点与地之间。

10、优选地，所述10kv电机的工频耐受电压大于网侧防雷器额定电压与机侧防雷器额定电压有效值之和。

11、采用上述变换器之后，跨电压等级的不带变压器的两端口变换器包括并网变流器、一号端口防雷器、二号端口防雷器和滤波器防雷器组；

12、所述并网变流器的一端与所述滤波器防雷器组相连，另一端与所述二号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第二输出端口；

13、所述滤波器防雷器组的一端与所述并网变流器相连，另一端与所述一号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第一输出端口；该跨电压等级的不带变压器的两端口变换器通过合理的防雷器配置，以实现不带变压器的两端口网络跨电压等级直接并网，从而实现新能源设备以更低成本入网。

技术特征：

1.一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，用于连接两个电压频率各不相同的三相系统，所述两端口变换器包括并网变流器、一号端口防雷器、二号端口防雷器和滤波器防雷器组；

2.根据权利要求1所述的跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，所述第一输出端口接35kv电网，所述第二输出端口接10kv电机，所述一号端口防雷器为网侧防雷器，所述二号端口防雷器为机侧防雷器。

3.根据权利要求2所述的跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，所述并网变流器的网侧输入端额定电压为35kv，所述并网变流器的机侧输出端额定电压为10kv。

4.根据权利要求1所述的跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，所述并网变流器为模块化多电平矩阵变流器。

5.根据权利要求1所述的跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，所述滤波器防雷器组包括前端滤波电感、后端滤波电感、滤波电容和滤波器中性点防雷器；

6.根据权利要求3所述的跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，其特征在于，所述10kv电机的工频耐受电压大于网侧防雷器额定电压与机侧防雷器额定电压有效值之和。

技术总结
本技术公开了一种跨电压等级的不带变压器的两端口变换器，包括并网变流器、一号端口防雷器、二号端口防雷器和滤波器防雷器组；所述滤波器防雷器组的一端与所述并网变流器相连，另一端与所述一号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第一输出端口；所述并网变流器的一端与所述滤波器防雷器组相连，另一端与所述二号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第二输出端口；所述并网变流器的一端与所述滤波器防雷器组相连，另一端与所述二号端口防雷器相连，并作为所述两端口变换器的第二输出端口；该跨电压等级的不带变压器的两端口变换器通过合理的防雷器配置，以实现不带变压器的两端口网络跨电压等级直接并网，从而实现新能源设备以更低成本入网。

技术研发人员：黄晓,胡子豪,左冉阳,周党生,王素飞
受保护的技术使用者：深圳市禾望电气股份有限公司
技术研发日：20230629
技术公布日：2024/1/15