電力電子變壓器故障分析與保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、電力工業(yè)作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，其在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活上的驅(qū)動(dòng)作用使得人們對(duì)其具有很強(qiáng)的依賴性。現(xiàn)代電力工業(yè)背靠全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展正朝綠色化、智能化的方向前進(jìn)。近年來能源結(jié)構(gòu)的變革，促使世界各國(guó)可再生能源的使用比率不斷增大，智能電網(wǎng)的概念得到了推廣。電力變壓器作為電網(wǎng)最重要的裝置之一，其發(fā)展也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代潮流。
　　電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，PET)是一種符合智能電網(wǎng)要求的新設(shè)備，它

2、結(jié)合電力電子變換和電磁感應(yīng)形式進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換，具備體積小、重量輕、環(huán)境友好等諸多特點(diǎn)，它不僅能實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)轉(zhuǎn)換、電磁隔離以及電能傳遞等功能，還對(duì)各種分布式能源進(jìn)行整合與接入，調(diào)節(jié)電能質(zhì)量，提供滿足用戶需求的優(yōu)質(zhì)電能。由于電力電子變壓器的原理、結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)變壓器有較大差異，只有結(jié)合裝置的特點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)，這樣才能保證設(shè)備與系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
　　本文首先闡述了電力電子變壓器的研究背景和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了電力電子變壓器的基本原理和拓

3、撲結(jié)構(gòu)，并由此敘述了適用于本文所選用的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多種控制策略。然后，文章根據(jù)電力電子變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了電力電子變壓器主電路故障和控制系統(tǒng)故障的原因，其中主電路故障集中在電力電子器件故障、高頻變壓器故障和電容故障，并針對(duì)某些故障選用了合適的檢測(cè)方法用于識(shí)別、判斷。在此基礎(chǔ)上，本文為應(yīng)對(duì)電力電子變壓器故障設(shè)計(jì)了兩種冗余運(yùn)行策略:橋臂冗余策略和旁路冗余策略，并結(jié)合PSCAD/EMTDC仿真軟件建立模型，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種冗余