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(lái)，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(guān)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(dāng)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(diǎn)，且可以有效應(yīng)對(duì)原副邊不平衡狀態(tài)，對(duì)于改善電網(wǎng)質(zhì)量，建設(shè)智能電網(wǎng)具有重要的意義。主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　首先自平衡電力電子變壓器采用了典型的高壓級(jí)、隔離級(jí)和低壓

2、級(jí)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。輸入級(jí)采用了級(jí)聯(lián)H橋整流器，有效提高裝置耐壓等級(jí)，可較好地應(yīng)用于中壓大功率場(chǎng)合;隔離級(jí)采用了雙有源橋結(jié)構(gòu)的DC-DC變換器，實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換與電氣隔離;低壓級(jí)每相采用了三個(gè)單相逆變器交錯(cuò)并聯(lián)，以實(shí)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(jí)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，分別對(duì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的控制策略進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。針對(duì)高壓級(jí)級(jí)聯(lián)H橋整流器中廣泛存在的相間穩(wěn)壓與相內(nèi)均壓?jiǎn)栴}，提出了一種分層復(fù)合控制方法，有效實(shí)現(xiàn)整流的同時(shí)保

3、證了輸入側(cè)的單位功率因數(shù)運(yùn)行。通過(guò)對(duì)隔離級(jí)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(bǔ)償控制策略實(shí)現(xiàn)了隔離級(jí)功率傳輸控制。針對(duì)低壓級(jí)單相逆變器并聯(lián)過(guò)程存在的環(huán)流問(wèn)題，著重分析了下垂控制的控制機(jī)理，在低壓級(jí)逆變控制中引入了基于虛擬阻抗的魯棒下垂控制，實(shí)現(xiàn)了功率均分，同時(shí)提高了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
　　最后設(shè)計(jì)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(jí)濾波器和直流側(cè)電容的選擇方法及中頻變壓器的設(shè)計(jì)思路。基