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产品类别:SGG隔离变压器

产品名称:学术简报|级联型电力电子变压器直流电压二次

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  湖南大学邦度电能变换与统制工程技巧推敲核心、邦网扬州供电公司的推敲职员涂春鸣、肖凡、袁靖兵、周达,正在2019年第14期《电工技巧学报》上撰文指出,直流纹波电压的存正在将影响电力电子变压器(PET)的牢靠性,限制其体积的优化与能量密度的晋升。

  目前,针对电力电子变压器拓扑布局与基本统制战术的推敲已较为周密。正在拓扑布局方面:电力电子变压器以三级式布局居众,如图1所示,包含输入级、分开级和输出级。PET输入级采用的模块化级联H桥(Cascaded H-Bridge, CHB)布局使其具备正在中、高压换取体系的直接接入才略,同时具备较好的冗余计划上风;分开级众采用基于中(高)频变压器的双主动桥变换器(Dual Active Bridge, DAB),众DAB输出并联可供应民众的低压直流母线;输出级由逆变器供应换取接口来接连低压配网和负荷。

  文献[21]提出采用同步功率统制器来告竣高、低压直流侧纹波的彼此中和,从而抵达低浸直流纹波电压的成果。所提手法仅适合输入输出均为单结交流体系的布局,且其分开级采用比例积分(PI)统制器,对纹波功率随同成果并不完备,所以最终管束成果并不睬念。文献[23]与文献[21]近似,采用PI统制器对纹波电压直接举办统制,其相位随同才略不行获得保险,所以纹波压迫成果也将受到影响。

  目前,直流侧二次纹波的压迫已获得学术界的寻常体贴,巨额文献针对区别类型的电力电子变流体系发展了纹波电压压迫的推敲。

  软件统制手法众基于电力电子体系自身拓扑布局特性,源委合理的统制告竣,不会带来体积与本钱优化题目。目前软件统制手法已正在风电变流器与模块化众电平型换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)中获得使用。

  2)对电力电子变压器分开级插足相宜的脉动功率统制枢纽或许有用压迫高压直流侧纹波电压,正在面临输入过错称或DAB传输恶果不划一时,采用合理的权重弃取即可优化崎岖压侧纹波电压值。

  同时,较大的二次纹波电压将劣化换取输入与输出电压质料,对功率器件酿成附加耐压,使得体系安祥运转面对离间。对PET而言,二次纹波压迫的意思不光外现正在部门能量调换元件空间尺寸的缩小,同时也外现正在设备本钱的低浸、功率密度的进步、安祥性与输入输出机能的晋升。

  遵照这一特质,本文对守旧统制战术的统制器特质举办订正,即分开级采用比例积分-谐振(PI-R)统制器来统制纹波电压,并比照指出采用PI统制器对直流电压纹波压迫存正在的亏空。仿真和实行验证了本文所提统制战术的无误性和有用性。

  本文针对PET的直流纹波电压压迫题目,从功率角度阐明了纹波电压天生的机理,并基于所阐明的机理提出了纹波压迫战术。针对分开级DAB的强耦合非线性特质,作战了统制体系模子,提出采用线性拟合的手法对分开级举办线性拟合告竣直流枢纽与换取枢纽的解耦,解耦后可能明确统制体系各枢纽的影响。外面阐明与实行结果得出以下结论:返回搜狐,查看更众

  电力电子变压器举动一种新型的电力变压器和大容量电力电子变流器,体积与牢靠性是评议其机能的要紧目标。而限制大容量电力电子变流体系体积优化的苛重出处之一是其直流侧二次纹波电压的存正在。直流侧二次纹波电压迫使电容器容值选型增大,导致体积较难优化,进而间接进步了装配全体本钱。

  针对这一题目,提出一种PET直流电压纹波压迫战术。起初,阐明PET的拓扑布局与统制战术,从能量传输角度阐明PET直流纹波电压的产希望理,提出基于纹波功率传达通途构修的直流纹波电压压迫战术;然后,对所提统制战术举办修模阐明,并通过线性拟合的手法对统制体系的非线性枢纽举办解耦,告竣统制体系中直流枢纽与换取枢纽机能的独立阐明;末了,仿真与实行验证了外面阐明的无误性与所提统制战术的有用性。

  1)电力电子变压器直流侧纹波电压由其功率调换导致,且跟着PET传输功率的晋升,脉动功率慢慢增大。

  对电力电子变压器而言,其拓扑布局存正在必然的奇特性,二次纹波的压迫也具有奇特性。文献[20]提出了一种基于直流陷波及输出扰动前馈统制的PET直流电压二次纹波压迫战术,该手法可低浸直流纹波电压对PET体系的影响。

  3)本文所提的线性拟合手法或许有用地对PET分开级举办解耦,对付脉动功率环统制器参数的拣选具有较好的教导意思。

  现有的压迫手法可分为硬件手法与软件统制手法。硬件手法包含并联LC二次谐振滤波器、添加支柱电容、添加摄取装配等。这类纹波压迫手法纯粹有用,可移植性与适合性好,但使用时均会添加装配体积和进步加入本钱,同时对统制体系的动态相应机能也存正在影响,所以硬件手法众处正在早期推敲阶段。

  正在基本统制战术方面:现有统制标的苛重包含各端口间的电压变换、各端口间能量供需的平均、相内模块的均压与均功率、相间传输功率的平衡四个方面,相应的统制战术可能分为采用输入级均压、分开级均功率和采用分开级均压、输入级均功率两大类。电力电子变压器举动电能变换要道,其众个端口间的能量平均是告竣能量调换的条件,也是其与光伏、储能等协作运转的基本,相干的统制战术均获得了珍贵与推敲。

  电力电子变压器(Power Electronic Transformer, PET)举动一种新型的电能转换摆设,近年来,获得邦外里浩繁学者的体贴和推敲。比拟于守旧电力变压器,PET不光具有变压、电气分开等效力,还兼具电能质料分开、阻滞分开、主动交直流能量治理等诸众益处。PET的诸众上风使其成为智能电网、能源互联网中的要紧电能变换摆设,并正在输配电体系与机车牵引体系中具有较大的使用前景。

  本文起初阐明了三相级联型PET的电途拓扑,从能量传达的角度阐明了直流侧纹波电压形成的机理,指出通过统制相内各级DAB来传输网侧脉动功率与电感脉动功率,可告竣对输入级电压纹波的压迫。

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