范嘉晨 莫胜胜 徐群人 覃伟锋 李振盛

摘 要：设计了一种低成本变换器装置，可解决现有电力电子变压器结构复杂、控制困难、成本高，且无法满足多电源场合下应用需求的技术问题。该装置输入直流电，同时输出直流电和交流电，提供多端口输出;调制使用一个载波、两个调制波，同时调制出50 Hz正弦波和2 000 Hz交流方波;电路结构相对简单，不同于现有电力电子变压器要先将交流电先转化为直流电再经过DC-DC变换器转变为需要的直流电，该装置涉及单元更少，装置可靠性更高，成本更低。

关键词：变换器;低成本;电路结构;控制方法

0 引言

随着社会经济的发展，各种形式的电力需求不断增长，人们对电子设备的要求逐渐提高。柔性直流输电是基于电压源换流器的新一代高压直流输电技术，其中模块化多电平变流器因运行效率高、输出特性好、可拓展性强，已成为当前柔性直流输电系统中换流阀的首选方案[1]。然而对MMC拓扑而言，总损耗的降低并不能保证其可靠性的有效提高，因为损耗在子模块间及子模块内部的分布问题亦有可能对其可靠性造成影响。功率器件的损耗及其热应力是影响变流器可靠性的重要因素，因此如何提高MMC变流器运行的可靠性，是MMC变流器亟待解决的另一难题[2]。现有的多种电力电子变压器拓扑结构一般直接将交流电先转化为直流电，再经过DC-DC变换器转变为需要的直流电，这种方式涉及的元器件多，成本高，控制复杂，可靠性低，难以实现大规模使用。……