中壓配電網(wǎng)中自平衡電力電子變壓器控制策略研究.pdf

1、近年來，在電力系統(tǒng)電力電子化快速發(fā)展的背景下，電力電子變壓器得到了廣泛的關注。自平衡電力電子變壓器(A-EPT)作為一種具備自平衡能力的電力電子變壓器，在中壓配電網(wǎng)中充當新型能量媒介的角色。與一般電力電子變壓器相比，自平衡電力電子變壓器具備功率密度高、靈活可控等諸多優(yōu)點，且可以有效應對原副邊不平衡狀態(tài)，對于改善電網(wǎng)質(zhì)量，建設智能電網(wǎng)具有重要的意義。主要內(nèi)容及創(chuàng)新點如下:
　　首先自平衡電力電子變壓器采用了典型的高壓級、隔離級和低壓

2、級的三級結(jié)構。輸入級采用了級聯(lián)H橋整流器，有效提高裝置耐壓等級，可較好地應用于中壓大功率場合;隔離級采用了雙有源橋結(jié)構的DC-DC變換器，實現(xiàn)電壓等級變換與電氣隔離;低壓級每相采用了三個單相逆變器交錯并聯(lián)，以實現(xiàn)自平衡功能。其次建立了自平衡電力電子變壓器整體及各級結(jié)構的數(shù)學模型，在此基礎上，分別對三級結(jié)構的控制策略進行分析與設計。針對高壓級級聯(lián)H橋整流器中廣泛存在的相間穩(wěn)壓與相內(nèi)均壓問題，提出了一種分層復合控制方法，有效實現(xiàn)整流的同時保

3、證了輸入側(cè)的單位功率因數(shù)運行。通過對隔離級LC諧振式DC-DC變換器功率傳輸特性的分析，采用功率前饋的補償控制策略實現(xiàn)了隔離級功率傳輸控制。針對低壓級單相逆變器并聯(lián)過程存在的環(huán)流問題，著重分析了下垂控制的控制機理，在低壓級逆變控制中引入了基于虛擬阻抗的魯棒下垂控制，實現(xiàn)了功率均分，同時提高了控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。
　　最后設計了自平衡電力電子變壓器的主電路參數(shù)，具體介紹了高低壓級濾波器和直流側(cè)電容的選擇方法及中頻變壓器的設計思路。基