文中提出一种新型单级式隔离型模块化多电平级联变换器(isolated modular multilevel cascade converter,I-MMCC),其具有中压三相交流(medium voltage three-phaseAC,MVAC(T-P))、中压单相交流(medium voltage single phase AC,MVAC(S-P))和低压直流(low voltage DC,LVDC)3种电压端口.该变换器可实现从LVDC到MVAC的单级式功率变换,MVAC(T-P)与MVAC(S-P)电压端口能够实现同频或变频的AC-AC功率自由变换,其单极性调制策略可避免隔离型AC-AC矩阵变换器双向开关管换流暂态过程中出现的电压尖峰等问题.首先,介绍I-MMCC子模块拓扑结构与调制策略,并建立子模块及单相I-MMCC平均等效数学模型;其次,分析MVAC(T-P)与MVAC(S-P)端口变频–变压工作原理、稳态功率与端口特性,对单相交流端口基于正交虚拟电路概念,建立控制模型,并推导出MVAC(S-P)、MVAC(T-P)端口功率约束关系.最后,通过搭建一套实验样机验证所提出拓扑结构的有效性和优越性.
隔离型模块化多电平级联变换器 单级式AC-AC功率变换 AC-AC变频技术 低频电力传输