一种供电端可接地的交直流供电系统技术方案

一种供电端可接地的交直流供电系统，本方案中电力电子变压器的输入端与中高压电网连接，输出端与低压直流母线连接；低压逆变器DC/AC装置的输入端与低压直流母线连接，输出端与低压交流负载连接且接地；多个非隔离型DC/DC装置输入端并联到低压直流母线，输出端分别与低压直流负载连接。本方案中在交直流供电侧构建三相四线或三相五线制的供电方式，解决了三相三线制逆变器供电时缺少接地线制的问题。另外，在低压逆变器DC/AC装置的输出侧加装星接电容与非隔离型DC/DC装置的输入侧连接，构建共模电压的低阻抗回路，可将直流侧对交流侧共模电压进行有效抑制，解决了非隔离型交直流供电电路共模电压过大而干扰供电过程的问题。

An AC / DC power supply system with grounded power supply terminal

【技术实现步骤摘要】
一种供电端可接地的交直流供电系统
本技术涉及交直流供用电
，具体涉及一种供电端可接地的交直流供电系统。
技术介绍
交直流供电系统是未来即将兴起的交直流配电网的核心部分，担负着电能变换(包括电压等级变换，频率变换、交直流供电方式变换等)和电能供给的重要角色，其核心技术是电力电子装备技术。在实际应用设计时，为了提高装备的功率密度、降低装备的制造成本或者鉴于其他设计因素考虑，通常装备的低压交流侧多采用大功率三相三线制非隔离型逆变器给低压交流负荷供电、设备的低压直流侧多采用大功率非隔离型直流/直流(DC/DC)变换器给低压直流负荷供电。然而，在多数场合低压交流负荷需要的供电接线方式多为三相四线(或三相五线)制，并且低压直流负荷的接地方式多为IT(I＝电源端不接地或经高阻抗接地；T＝电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点)接地形式。在此情况下如果不对交直流供电系统的接线方式进行处理，将导致无法给低压三相四相(或三相五线)制交流负荷供电，且三相三线制的供电方式，无法实现非隔离型的交直流供电系统的接地问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在现有系统不能进行三相四线或三相五线供电，且供电端无法接地的问题，本技术提供了一种供电端可接地的交直流供电系统。本技术提供的技术方案是：一种供电端可接地的交直流供电系统，所述系统，包括：电力电子变压器、低压直流母线、低压逆变器DC/AC装置和非隔离型DC/DC装置；所述电力电子变压器的输入端与中高压电网连接，输出端与所述低压直流母线连接；所述低压逆变器DC/AC装置的输入端与所述低压直流母线连接，输出端与低压交流负载连接且接地；多个所述非隔离型DC/DC装置输入端并联到所述低压直流母线，输出端分别与低压直流负载连接。优选的，所述低压逆变器DC/AC装置，包括：直流侧直流支撑电容、功率半导体开关和LC滤波器；所述直流侧直流支撑电容和所述功率半导体开关依次并接在所述低压直流母线上；所述LC滤波器连接于所述功率半导体开关和低压交流负载之间。优选的，所述LC滤波器，包括：三个电抗和三个电容；三个电抗串接在所述功率半导体开关的输出端上；所述电容三角连接后，与三个电抗并接，构成三相三线输出端。优选的，所述系统，还包括：Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容、交流开关、低压交流电源和零线；所述Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容和交流开关并接在所述三相三线输出端上；所述交流开关与所述低压交流电源连接；所述Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容和低压交流电源共同与所述零线连接；所述零线与所述低压交流负载连接，构成三相四线制电路；所述零线接地，构成三相五线制电路。优选的，所述LC滤波器，包括：三个电抗和三个电容；三个电抗分别串接在所述功率半导体开关的输出端上；所述电容与三个电抗并接，构成三相三线输出端。优选的，所述系统，还包括：交流开关、低压交流电源和零线；所述低压交流电源通过所述交流开关与所述三相三线输出端连接；所述直流侧直流支撑电容的中点、第二LC滤波器的电容公共连接点和低压交流电源，共同与所述零线连接；所述零线与所述低压交流负载连接，构成三相四线制电路；所述零线接地，构成三相五线制电路。优选的，所述第三LC滤波器，包括：三个电抗、三个电容和零线支路电抗；三个电抗和零点支路电抗串接在所述功率半导体开关的输出端上；三个所述电抗分别通过所述电容与所述零线支路电抗并接，构成三相三线输出端。优选的，所述系统，还包括：交流开关、低压交流电源和零线；所述低压交流电源通过所述交流开关与所述三相三线输出端连接；所述零线支路电抗和低压交流电源共同连接于所述零线上；所述零线与所述低压交流负载连接，构成三相四线制电路；所述零线接地，构成三相五线制电路。优选的，所述非隔离型DC/DC装置，包括：输入侧直流支撑电容、功率半导体开关器件和输出侧LC滤波器；所述输入侧直流支撑电容与所述功率半导体开关器件并接；所述输出侧LC滤波器的输入端与所述功率半导体开关器件连接，输出端与所述低压直流负载连接。优选的，所述系统，还包括：共模电阻抗和对交流侧共模电容、对地共模电容、星型电容；所述共模电阻抗的输入端并接在所述低压直流母线上；所述对交流侧共模电容和所述对地共模电容并接在所述低压直流母线上；所述星型电容与所述三相三线输出端连接，所述星型电容的中性点与所述对交流侧共模电容的中性点连接，构成共模电压低阻抗回路；所述对地共模电容接地。优选的，所述星型电容，包括：三个呈星型连接关系的电容。优选的，所述电力电子变压器，包括：高压交流电抗器、高压直流电抗器、高压交流单元、高压直流单元、高频变压器隔离单元和低压直流单元；所述高压交流电抗器一端与高压交流电源连接，另一端与高压交流单元连接；所述高压直流电抗器一端与高压直流电源连接，另一端与高压直流单元连接；所述高压交流单元和高压直流电源通过所述高频变压器隔离单元与所述低压直流单元连接；所述低压直流单元并接在所述低压直流母线上。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术提供的技术方案，包括：电力电子变压器、低压直流母线、低压逆变器DC/AC装置和非隔离型DC/DC装置；所述电力电子变压器的输入端与中高压电网连接，输出端与所述低压直流母线连接；所述低压逆变器DC/AC装置的输入端与所述低压直流母线连接，输出端与低压交流负载连接且接地；多个所述非隔离型DC/DC装置输入端并联到所述低压直流母线，输出端分别与低压直流负载连接。本方案中的低压逆变器DC/AC装置可构建三相四线或三相五线制的供电方式，向低压交流负载供电，本方案中的非隔离型DC/DC装置可构建三相四线或三相五线制的供电方式，向低压直流负载供电，解决了低压交流负荷的供电需求；低压逆变器DC/AC装置和非隔离型DC/DC装置提供的三相五线制的供电方式，可以实现非隔离型的交直流供电系统的接地，解决了交直流转换或电压等级转换后供电的同时，缺少接地线制的问题。另外，本方案通过在低压逆变器DC/AC装置的输出侧加装星接电容，与非隔离型DC/DC装置的输入侧连接，构建共模电压的低阻抗回路，可将直流侧对交流侧共模电压进行有效抑制，解决了非隔离型交直流供电电路共模电压过大而干扰供电过程的问题。附图说明图1为本技术的供电端可接地的交直流供电系统示意图；图2为本技术的供电端可接地的交直流供电系统第二接地示意图；图3为本技术的供电端可接地的交直流供电系统第三接地示意图。具体实施方式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供电端可接地的交直流供电系统，其特征在于，所述系统，包括：/n电力电子变压器、低压直流母线、低压逆变器DC/AC装置和非隔离型DC/DC装置；/n所述电力电子变压器的输入端与中高压电网连接，输出端与所述低压直流母线连接；/n所述低压逆变器DC/AC装置的输入端与所述低压直流母线连接，输出端与低压交流负载连接且接地；/n多个所述非隔离型DC/DC装置输入端并联到所述低压直流母线，输出端分别与低压直流负载连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种供电端可接地的交直流供电系统，其特征在于，所述系统，包括：
电力电子变压器、低压直流母线、低压逆变器DC/AC装置和非隔离型DC/DC装置；
所述电力电子变压器的输入端与中高压电网连接，输出端与所述低压直流母线连接；
所述低压逆变器DC/AC装置的输入端与所述低压直流母线连接，输出端与低压交流负载连接且接地；
多个所述非隔离型DC/DC装置输入端并联到所述低压直流母线，输出端分别与低压直流负载连接。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压逆变器DC/AC装置，包括：
直流侧直流支撑电容、功率半导体开关和LC滤波器；
所述直流侧直流支撑电容和所述功率半导体开关依次并接在所述低压直流母线上；
所述LC滤波器连接于所述功率半导体开关和低压交流负载之间。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述LC滤波器，包括：三个电抗和三个电容；
三个电抗串接在所述功率半导体开关的输出端上；
所述电容三角连接后，与三个电抗并接，构成三相三线输出端。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：
Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容、交流开关、低压交流电源和零线；
所述Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容和交流开关并接在所述三相三线输出端上；
所述交流开关与所述低压交流电源连接；
所述Z型接地变压器、接地变耦合电压滤波电容和低压交流电源共同与所述零线连接；
所述零线与所述低压交流负载连接，构成三相四线制电路；
所述零线接地，构成三相五线制电路。


5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述LC滤波器，包括：三个电抗和三个电容；
三个电抗分别串接在所述功率半导体开关的输出端上；
所述电容与三个电抗并接，构成三相三线输出端。


6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：
交流开关、低压交流电源和零线；
所述低压交流电源通过所述交流开关与所述三相三线输出端连接；
所述直流侧直流支撑电容的中点、第二LC滤波器的电容公共连接点和低压交流电源，共同与所述零线连接；
所述零线与所述低压交流负载连接，构成三相四线制电路；

【专利技术属性】
技术研发人员：邓占锋，慕小斌，赵国亮，陈国富，李卫国，王翔，刘海军，徐云飞，才志远，贾晓光，周哲，刘宗烨，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11