本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及变压器的三电平转换器、单支路中性点电压平衡方法。
背景技术：
1、随着电力电子变压器技术突飞猛进的发展，得到了广泛的应用，电力电子变压器技术不仅可以大幅提高系统效率，同时也可以降低系统成本、体积与重量。同时随着碳化硅(sic)功率器件的进步，基于电力电子变压器的供电架构在效率、功率密度、模块化和可扩展性方面比传统的基于工频变压器的解决方案更具优势。然现在的三电平转换器单元一般采用二极管中点钳位型，这种方法系统复杂性与成本高。
技术实现思路
1、本发明提供了变压器的三电平转换器、单支路中性点电压平衡方法，用于解决现有的二极管中点钳位型的三电平转换器单元系统复杂性与成本高的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
3、一种变压器的三电平转换器，包括：
4、非隔离型的ac/dc变换单元以及隔离型的dc/dc变换单元；
5、所述ac/dc变换单元的输出端与所述dc/dc变换单元的输入端连接，所述dc/dc变换单元的输出端与所述变压器的初级端连接。
6、优选的，所述非隔离型的ac/dc变换单元的拓扑形式为npc或anpc。
7、优选的，所述ac/dc变换单元包括两个npc模块，每个npc模块均包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管；所述第一开关管d极与第二开关管的s极连接，第二开关管d极与第三开关管的s极连接，第三开关管d极与第四开关管的s极连接，所述第一开关管的d极还与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极还与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第四开关管的s极连接；每个npc模块的第一开关管的d极均连接公共节点p，且每个npc模块的第四开关管s极均连接公共节点n，且npc模块的第一二极管的阴极均连接公共节点o。
8、优选的，所述dc/dc变换单元的拓扑形式为shb-llc。
9、优选的，所述dc/dc变换单元包括：第一电容cp、第二电容cn,、第三电容cr、第一控制开关q1、第二控制开关q2、第三控制开关q3以及第四控制开关q4，所述第一电容cp的一端与所述公共节点p连接，另一端与公共节点o连接，所述第二电容cn,的一端与所述公共节点n连接，另一端与公共节点o连接，所述第一控制开关q1的d极与公共节点p连接，第一控制开关q1的s极与第二控制开关q2的d极连接，第二控制开关q2的s极与第三控制开关q3的d极连接，第三控制开关q3的s极与第四控制开关q4的d极连接，第四控制开关q4的s极与公共节点n连接，所述第二控制开关q2的s极还与公共节点o连接，第一控制开关q1的s极还与第三电容cr的第一端连接，所述第三电容cr的第二端与变压器的初级线圈的c端连通，所述第四控制开关q4的d极与变压器的初级线圈的d端连通。
10、优选的，还包括电感lr、电感lm，所述第三电容cr通过电感lr与变压器的初级线圈的c端连通，所述电感lm的第一端与变压器的初级线圈的c端连接，第二段与变压器的初级线圈的d端连接。
11、优选的，还包括次级变换单元，所述次级变换单元包括：开关管s1、开关管s2、开关管s3、开关管s4、电容co，所述开关管s1、开关管s3的d极均与所述电容co的第一端连接，所述开关管s1的s极分别与所述次级线圈的第一端、开关管s2的d极连接，所述开关管s3的s极分别与所述次级线圈的第二端、开关管s4的d极连接，所述开关管s2、开关管s4的s极均与所述电容co的第二端连接。
12、一种单支路中性点电压平衡方法，用于电力电子变压器中，所述电子变压器包括上述的三电平转换器，包括以下步骤：
13、通过加入三极点二零点补偿器、改变开关频率fs调节输出电压以跟踪其参考电压；通过pi调节器，对上半压与下半压之差与参考值0进行控制闭环，得到开关q3、q4与q1、q2的相位差φx，通过移相控制改变中性点电位。
14、优选的，通过上半压与下半压之差与参考值0进行控制闭环，得到开关q3、q4与q1、q2的相位差φx，通过移相控制改变中性点电位，包括：
15、获取第一控制开关q1、第二控制开关q2、第三控制开关q3、第四控制开关q4的相位；
16、判断所述第一控制开关q1、第二控制开关q2的相位是否超前所述第三控制开关q3、第四控制开关q4的相位该模式下q3、q4的相位滞后q1、q2的相位则一个控制周期内流出中性点电流为正，中性点负电荷增加，上半压电压增大，下半压电压减小，中性点电位提升。
17、判断所述第一控制开关q1、第二控制开关q2的相位是否滞后所述第三控制开关q3、第四控制开关q4的相位φx，0＜φx＜π/2，该模式下q3、q4的相位超前q1、q2的相位φx，0＜φx＜π/2，则一个控制周期内流出中性点电流为负，中性点负电荷减少，上半压电压减小，下半压电压增大，中性点电位降低。
18、本发明具有以下有益效果：
19、1、本发明提出的三电平转换器，相比二极管中点钳位型，单支路可减少两个钳位二极管，降低系统复杂性与成本。
20、在优选方案中，本发明对串联半桥型单支路提出新的中性点电压平衡的控制方法，降低中性点电压平衡的控制复杂程度，提高系统稳定性。
21、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
1.一种变压器的三电平转换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三电平转换器，其特征在于，所述非隔离型的ac/dc变换单元的拓扑形式为npc或anpc。
3.根据权利要求2所述的三电平转换器，其特征在于，所述ac/dc变换单元包括两个npc模块，每个npc模块均包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管；所述第一开关管d极与第二开关管的s极连接，第二开关管d极与第三开关管的s极连接，第三开关管d极与第四开关管的s极连接，所述第一开关管的d极还与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极还与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第四开关管的s极连接；每个npc模块的第一开关管的d极均连接公共节点p，且每个npc模块的第四开关管s极均连接公共节点n，且npc模块的第一二极管的阴极均连接公共节点o。
4.根据权利要求1-3中任意一项中所述的三电平转换器，其特征在于，所述dc/dc变换单元的拓扑形式为shb-llc。
5.根据权利要求3所述的三电平转换器，其特征在于，所述dc/dc变换单元包括：第一电容cp、第二电容cn,、第三电容cr、第一控制开关q1、第二控制开关q2、第三控制开关q3以及第四控制开关q4，所述第一电容cp的一端与所述公共节点p连接，另一端与公共节点o连接，所述第二电容cn,的一端与所述公共节点n连接，另一端与公共节点o连接，所述第一控制开关q1的d极与公共节点p连接，第一控制开关q1的s极与第二控制开关q2的d极连接，第二控制开关q2的s极与第三控制开关q3的d极连接，第三控制开关q3的s极与第四控制开关q4的d极连接，第四控制开关q4的s极与公共节点n连接，所述第二控制开关q2的s极还与公共节点o连接，第一控制开关q1的s极还与第三电容cr的第一端连接，所述第三电容cr的第二端与变压器的初级线圈的c端连通，所述第四控制开关q4的d极与变压器的初级线圈的d端连通。
6.根据权利要求5所述的三电平转换器，其特征在于，还包括电感lr、电感lm，所述第三电容cr通过电感lr与变压器的初级线圈的c端连通，所述电感lm的第一端与变压器的初级线圈的c端连接，第二段与变压器的初级线圈的d端连接。
7.根据权利要求1所述的三电平转换器，其特征在于，还包括次级变换单元，所述次级变换单元包括：开关管s1、开关管s2、开关管s3、开关管s4、电容co，所述开关管s1、开关管s3的d极均与所述电容co的第一端连接，所述开关管s1的s极分别与所述次级线圈的第一端、开关管s2的d极连接，所述开关管s3的s极分别与所述次级线圈的第二端、开关管s4的d极连接，所述开关管s2、开关管s4的s极均与所述电容co的第二端连接。
8.一种单支路中性点电压平衡方法，用于电力电子变压器中，所述电子变压器包括权利要求1-7任一所述的三电平转换器，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求9所述的电力电子变压器的单支路中性点电压平衡方法，其特征在于，通过上半压与下半压之差与参考值0进行控制闭环，得到开关q3、q4与q1、q2的相位差φx，通过移相控制改变中性点电位，包括：
