1.2 直流變壓器研究現(xiàn)狀

直流變壓器作為中低壓直流配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)中、低壓母線互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備，受到了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注與深入研究，也在各示范工程中得到了初步應(yīng)用。一般地，直流變壓器至少應(yīng)具備電壓變換與電氣隔離功能，其基本結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，通過(guò)交直流電壓變換電路完成直流電壓與中高頻交流電壓間的變換，利用中高頻變壓器實(shí)現(xiàn)電壓變換與電氣隔離。根據(jù)不同交直流電壓變換電路的運(yùn)行特性，在變壓器回路中引入電感、電容等無(wú)源元件，以改善電路軟開(kāi)關(guān)、電氣應(yīng)力等性能，其中根據(jù)無(wú)源元件類型，直流變壓器大致可分為雙有源橋型（Dual Active Bridge，DAB）與諧振型兩種。而受限于現(xiàn)有商用半導(dǎo)體器件的電壓、功率等級(jí)，單個(gè)傳統(tǒng)全橋、半橋等交直流變換電路難以支撐中壓直流電壓。為實(shí)現(xiàn)中壓直流母線接入，目前隔離型DCT主要有三種解決思路：①半導(dǎo)體器件串聯(lián)或采用高壓寬禁帶半導(dǎo)體器件；②采用模塊化多電平變換器（Modular Multilevel Converter，MMC）結(jié)構(gòu)；③采用輸入串聯(lián)、輸出并聯(lián)（Input Series Output Parallel，ISOP）或輸入串聯(lián)、輸出串聯(lián)（Input Series Output Series，ISOS）結(jié)構(gòu)。本節(jié)將針對(duì)以上三種解決思路分別對(duì)其研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理歸納。

圖1.3 隔離型直流變壓器基本結(jié)構(gòu)