帶儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力電子變壓器研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量及供電的可靠性提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)電力變壓器自發(fā)明以來，已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的輸配電系統(tǒng)中，是電力系統(tǒng)的基本組成設(shè)備之一。雖然傳統(tǒng)的電力變壓器具有制作工藝簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)也很明顯，如體積龐大、空載損耗高以及對(duì)環(huán)境存在威脅等。電力電子變壓器(Power Electronic Transformer, PET)作為一種新型的電力變壓器，它不僅具備電壓變換、能量傳遞等基本功能

2、，在通過引入電力電子技術(shù)和控制技術(shù)以后能夠?qū)ψ儔浩鞯脑胶透狈降碾妷夯蛘唠娏鬟M(jìn)行靈活的控制，從而具備了解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)面臨的許多新的問題的潛力。因此，對(duì)PET進(jìn)行研究具有非常重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先概括了電力電子變壓器的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，并對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力電子變壓器中的應(yīng)用作了介紹。詳細(xì)地分析了電力電子變壓器的基本原理以及幾種典型的物理結(jié)構(gòu)方案。由于電力電子變壓器本身并不具備儲(chǔ)能的功能，也不存在專門的能量?jī)?chǔ)能單元，因

3、而它并不能對(duì)電壓的中斷進(jìn)行補(bǔ)償，且對(duì)深度電壓跌落也無能為力。針對(duì)這種情況，本文提出了將超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于電力電子變壓器的方案，在本文的第三章，對(duì)電力電子變壓器和儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)，并對(duì)電力電子變壓器的輸入級(jí)、隔離級(jí)、輸出級(jí)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了分析和研究。
　　文章的第四章對(duì)電力電子變壓器的主電路和儲(chǔ)能系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并在 Matlab/Simulink仿真軟件中搭建了PET的仿真模型。對(duì)未帶儲(chǔ)能系

4、統(tǒng)的PET和帶儲(chǔ)能系統(tǒng)的PET分別進(jìn)行了仿真研究，從仿真結(jié)果來看，在不同負(fù)載情況下PET都具有良好的輸入和輸出特性，但當(dāng)PET的輸入電壓發(fā)生中斷或者深度跌落時(shí)，后級(jí)負(fù)載并不能正常穩(wěn)定的工作。而將儲(chǔ)能系統(tǒng)與PET相連接后可以發(fā)現(xiàn)，后級(jí)的負(fù)載在PET的輸入電壓發(fā)生中斷或深度跌落時(shí)仍能正常穩(wěn)定的運(yùn)行，仿真結(jié)果驗(yàn)證了帶儲(chǔ)能系統(tǒng)的PET方案的有效性和正確性。
　　針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電電流大的特點(diǎn)，本文的第五章提出了一種可用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的新型交錯(cuò)