【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电力转换系统。
技术介绍
1、一般来说，电力转换需要涉及多个独立设备。电力从中压(mv)或高压(hv)网络来到电力变压器，电力变压器将电压转换为低压(lv)电平，该电平仍处于提供电力的电力系统的频率。然后，该lv交流(ac)输出转换为lv直流(dc)输出，然后该lv dc信号进一步用于lv应用。
2、图1示出了hv或mv ac到lv dc电力转换的传统布局。
3、出于安全考虑，这种低频(通常在2-200hz内)电力变压器还可以在lv dc网络/应用和hv/mv电网之间提供电流隔离。然而，这种庞大的电力变压器在整个转换系统中占用大量空间，消耗大量原材料，重量很大，并且会产生功率损耗。
4、此外，电力只能沿一个方向流动，即从hv网络流向消耗发电电力的lv dc应用。每个lv dc应用都需要自己的dc电源来支持特定的电压/电流额定值，或者需要从hv网络供电，这导致网络中安装了许多设备。
5、需要解决这个问题。
技术实现思路
1、因此，如果能改进技术，以更灵活地转换电力，将会非常有利。
2、本专利技术的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例并入从属权利要求中。
3、在第一方面，提供了一种电力转换系统，其包括：高压(hv)开关设备、固态变压器(sst)和低压(lv)开关设备。hv开关设备被配置为连接到高压(hv)网络和与hv网络断开连接。hv开关设备被配置为连接到固态变压器的输入端。固态变
4、在一个示例中，该系统被配置为将来自多个发电应用或设备的电力加上来自hv网络的电力传送到多个消耗电力的应用或设备。
5、在一个示例中，该系统被配置为将电力从hv网络传送到多个应用或设备中的一个或多个。hv开关设备被配置为连接到高压(hv)网络。第一模块被配置为将来自hv网络的高压交流(hv ac)信号转换为高压直流(hv dc)信号。第二模块被配置为连接到第一模块的输出端并将来自第一模块的hv dc信号转换为至少一个低压直流(lv dc)信号。第二模块包括至少一个子模块，并且每个子模块都被配置为将来自第一模块的hv dc信号转换为lv dc信号。lv开关设备被配置为连接到多个应用或设备中的所述一个或多个。lv开关设备包括多个开关，并且每个开关都被配置为连接到一个应用或设备。lv开关设备被配置为将来自第二模块的至少一个lv dc信号连接到多个应用或设备中的所述一个或多个。
6、在一个示例中，每个子模块都包括dc至ac转换器、中频变压器和ac至dc转换器。dc至ac转换器被配置为将来自第一模块的hv dc信号转换为频率(通常在300hz-3000khz内)高于来自电网的hv或mv频率的hv ac信号。中频变压器被配置为将来自dc至ac转换器的hvac信号转换为lv ac信号。ac至dc转换器被配置为将来自中频变压器的lv ac信号转换为lvdc信号，以提供给多个应用或设备中的所述一个或多个。
7、在一个示例中，该系统被配置为将电力从多个应用或设备中的一个或多个传送到hv网络。lv开关设备被配置为连接到多个应用或设备中的所述一个或多个。lv开关设备包括多个开关，并且每个开关都被配置为连接到一个应用或设备。lv开关设备被配置为将来自多个应用或设备中的所述一个或多个的至少一个lv dc信号连接到第二模块。第二模块被配置为将来自多个应用或设备中的所述一个或多个的至少一个lv dc信号转换为hv dc信号。第二模块包括至少一个子模块，并且每个子模块都被配置为将lv dc信号转换为hvdc信号。第一模块被配置为连接到第二模块并将hv dc信号转换为hv ac信号。hv开关设备被配置为将来自第一模块的hv ac信号连接到hv网络。
8、在一个示例中，每个子模块都包括ac至dc转换器、中频变压器和dc至ac转换器。dc至ac转换器被配置为将来自一个应用或设备的lv dc信号转换为lv ac信号。中频变压器被配置为将来自dc至ac转换器的lv ac信号转换为hv ac信号。ac至dc转换器被配置为将来自中频变压器的hv ac信号转换为hv dc信号以提供给第一模块。
9、在一个示例中，该系统被配置为传送来自多个发电应用或设备中的一个或多个的电力、添加来自hv网络的电力以及向多个消耗电力的应用或设备提供总电力。lv开关设备被配置为连接到多个发电应用或设备中的所述一个或多个。lv开关设备包括多个开关，并且每个开关都被配置为连接到一个应用或设备。lv开关设备被配置为将来自多个发电应用或设备中的所述一个或多个的至少一个lv dc信号连接到第二模块。第二模块被配置为将来自多个应用或设备中的所述一个或多个的至少一个lv dc信号转换为hv dc信号。第二模块包括至少一个子模块，并且每个子模块都被配置为将lv dc信号转换为hv dc信号。第一模块被配置为将来自hv网络的高压交流(hv ac)信号转换为高压直流(hv dc)信号。
10、因此，来自hv网络的电力和来自多个发电应用或设备的电力在固态变压器的第一和第二模块之间的互连点处汇合，并将这种总电力提供给并联连接到该点的第二模块的另一部分。然后，该分支通过lv开关设备连接到多个消耗电力的应用或设备。可以使用子模块实现类似的电力交换概念，每个子模块都通过lv开关设备连接到不同的连接设备组。
11、因此，实际上，第一模块是一个高压ac至dc转换器，它也可以以反向模式运行，并且是一个高压dc至ac转换器。
12、因此，实际上，第二模块是一个dc高压到低压变压器，它也可以以相反的能量流方向运行，并且是一个dc低压到高压变压器。
13、第一模块可设置为并联运行，并作为高压ac至dc转换器运行，同时作为高压dc至ac转换器运行。
14、在一个示例中，lv开关设备被配置为将来自每个子模块的lv dc信号连接到多个应用或设备。
15、在一个示例中，lv开关设备被配置为连接到多个应用或设备。lv开关设备被配置为将来自多个应用或设备的多个lv dc信号连接到第二模块。
16、在一个示例中，该系统被配置为将来自hv网络的电力传送到多个应用或设备中的一个或多个，同时将来自多个应用或设备中不同的一个或多个的电力传送到hv网络。
17、在一个示例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力转换系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被配置为将电力从所述HV网络传送到所述多个应用或设备中的一个或多个，其中所述HV开关设备(3)被配置为连接到所述高压“HV”网络(2)，所述第一模块(11)被配置为将来自所述HV网络的高压交流“HV AC”信号转换为高压直流“HV DC”信号，所述第二模块(12)被配置为连接到所述第一模块(11)的输出端并将来自所述第一模块(11)的所述HV DC信号转换为至少一个低压直流“LV DC”信号，其中所述第二模块(12)包括至少一个子模块(13)，其中每个子模块(13)都被配置为将来自所述第一模块(11)的HV DC信号转换为LV DC信号，其中所述LV开关设备(5)被配置为连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个，其中所述LV开关设备(5)包括多个开关，其中每个开关都被配置为连接到一个应用或设备(6)，并且其中所述LV开关设备(5)被配置为将来自第二模块(12)的所述至少一个LV DC信号连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，每
4.根据权利要求1-3中任一项的系统，其中，所述系统被配置为将来自多个应用或设备中的一个或多个的电力传送到所述HV网络，其中所述LV开关设备(5)被配置为连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个，其中所述LV开关设备(5)包括多个开关，其中每个开关都被配置为连接到一个应用或设备(6)，并且其中所述LV开关设备(5)被配置为将来自所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个的至少一个LV DC信号连接到所述第二模块(12)，其中所述第二模块(12)被配置为将来自所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个的所述至少一个LV DC信号转换为HV DC信号，其中所述第二模块(12)包括至少一个子模块(13)，其中每个子模块(13)都被配置为将LV DC信号转换为HV DC信号，其中所述第一模块(11)被配置为连接到所述第二模块(12)并将所述HV DC信号转换为“HV AC”信号，并且其中所述HV开关设备(3)被配置为将来自所述第一模块(11)的HV AC信号连接到所述HV网络(2)。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，每个子模块(13)都包括AC至DC转换器(14)、中频变压器(15)和DC至AC转换器(16)，其中所述DC至AC转换器(16)被配置为将来自一应用或设备(6)的LV DC信号转换为LV AC信号，其中所述中频变压器(15)被配置为将来自所述DC至AC转换器(16)的LV AC信号转换为HV AC信号，并且其中所述AC至DC转换器(14)被配置为将来自所述中频变压器的HV AC信号转换为HV DC信号以提供给所述第一模块(11)。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的系统，其中，所述LV开关设备被配置为将来自每个子模块(13)的LV DC信号连接到所述多个应用或设备(6)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的系统，其中，所述LV开关设备被配置为连接到所述多个应用或设备(6)，并且其中所述LV开关设备(5)被配置为将来自所述多个应用或设备(6)的多个LV DC信号连接到所述第二模块(12)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述系统被配置为将电力从所述HV网络(2)传送到所述多个应用或设备(6)中的一个或多个，并且同时将电力从所述多个应用或设备(6)中不同的一个或多个传送到所述HV网络(2)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中，所述LV开关设备(5)被配置为连接到所述多个应用或设备(6)中的两个或更多个应用或设备(6)，以将所述两个或更多个应用或设备(6)彼此连接。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统，其中，所述LV开关设备(5)被配置为断开来自所述固态变压器(4)的电力。
11.根据在从属于权利要求9时的权利要求10所述的系统，其中，所述LV开关设备被配置为将所述两个或更多个应用或设备(6)相互连接。
12.根据权利要求2至11中...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电力转换系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被配置为将电力从所述hv网络传送到所述多个应用或设备中的一个或多个，其中所述hv开关设备(3)被配置为连接到所述高压“hv”网络(2)，所述第一模块(11)被配置为将来自所述hv网络的高压交流“hv ac”信号转换为高压直流“hv dc”信号，所述第二模块(12)被配置为连接到所述第一模块(11)的输出端并将来自所述第一模块(11)的所述hv dc信号转换为至少一个低压直流“lv dc”信号，其中所述第二模块(12)包括至少一个子模块(13)，其中每个子模块(13)都被配置为将来自所述第一模块(11)的hv dc信号转换为lv dc信号，其中所述lv开关设备(5)被配置为连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个，其中所述lv开关设备(5)包括多个开关，其中每个开关都被配置为连接到一个应用或设备(6)，并且其中所述lv开关设备(5)被配置为将来自第二模块(12)的所述至少一个lv dc信号连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，每个子模块(13)都包括dc至ac转换器(14)、中频变压器(15)和ac至dc转换器(16)，其中所述dc至ac转换器(14)被配置为将来自所述第一模块(11)的hv dc信号转换为hv ac信号，其中所述中频变压器(15)被配置为将来自所述dc至ac转换器(14)的hv ac信号转换为lv ac信号，并且其中所述ac至dc转换器(16)被配置为将来自所述中频变压器(15)的lv ac信号转换为lv dc信号以提供给所述多个应用或设备中的所述一个或多个。
4.根据权利要求1-3中任一项的系统，其中，所述系统被配置为将来自多个应用或设备中的一个或多个的电力传送到所述hv网络，其中所述lv开关设备(5)被配置为连接到所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个，其中所述lv开关设备(5)包括多个开关，其中每个开关都被配置为连接到一个应用或设备(6)，并且其中所述lv开关设备(5)被配置为将来自所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个的至少一个lv dc信号连接到所述第二模块(12)，其中所述第二模块(12)被配置为将来自所述多个应用或设备(6)中的所述一个或多个的所述至少一个lv dc信号转换为hv dc信号，其中所述第二模块(12)包括至少一个子模块(13)，其中每个子模块(13)都被配置为将lv dc信号转换为hv dc信号，其中所述第一模块(11)被配置为连接到所述第二模块(12)并将所述hv dc信号转换为“hv ac”信号，并且其中所述hv开关设备(3)被配置为将来自所述第一模块(11)的hv ac信号连接到所述hv网络(2)。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·亚沃拉，C·D·马蒂内兹涅托，A·布兰特，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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