智能配電網(wǎng)中電力變壓器的應(yīng)用研究.pdf

1、為應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)在新世紀(jì)面I臨的分布式電源并網(wǎng)、電網(wǎng)利用系數(shù)低,高可靠性,高電能質(zhì)量要求以及數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用等諸多挑戰(zhàn),智能電網(wǎng)成為未來(lái)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。智能電網(wǎng)是以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備和高級(jí)元器件等為基礎(chǔ),通過(guò)引入通信、自動(dòng)控制和其他信息技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的改造,達(dá)到電力網(wǎng)絡(luò)更加經(jīng)濟(jì)、可靠、安全、環(huán)保這個(gè)根本目標(biāo)。智能電網(wǎng)的建設(shè)離不開(kāi)高級(jí)電力電子裝置,傳統(tǒng)的電力變壓器體積、重量大,空載損耗較高,單一的功能很難滿足未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)

2、的需求和目標(biāo)。電力電子變壓器具有許多獨(dú)特性,其突出特點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)原方電流、副方電壓以及功率的靈活控制。因此電力電子變壓器的研究對(duì)于建設(shè)綠色電網(wǎng),智能電網(wǎng)具有重要的意義。
　　 論文首先對(duì)智能電網(wǎng)的概念及功能特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,并介紹了國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展情況。與傳統(tǒng)電力變壓器相比,介紹了電力電子變壓器的優(yōu)點(diǎn),并介紹了國(guó)內(nèi)外電力電子變壓器的研究現(xiàn)狀。
　　 其次,論文分析了電力電子變壓器的基本原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)兩種典型

3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)AC/AC型電力電子變壓器和AC/DC/AC型電力電子變壓器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了分析,建立了電力電子變壓器的通用數(shù)學(xué)模型。
　　 AC/AC型電力電子變壓器具有結(jié)構(gòu)、控制方案簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),在工程實(shí)踐上比較容易實(shí)現(xiàn),可靠性較高。可以應(yīng)用在智能配電網(wǎng)上對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行穩(wěn)定。但缺點(diǎn)是可控性不強(qiáng),無(wú)法滿足對(duì)電能質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合,例如對(duì)電網(wǎng)電壓諧波的抑制,對(duì)功率因數(shù)的調(diào)整等。AC/DC/AC型電力電子變壓器含有直流環(huán)節(jié),可控性很強(qiáng),除了

4、可以實(shí)現(xiàn)AC/AC型電力電子變壓器對(duì)電壓的穩(wěn)定作用外,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量的高度調(diào)節(jié),例如對(duì)電網(wǎng)電壓諧波的抑制,提供高功率因數(shù)整流防止負(fù)荷側(cè)對(duì)電網(wǎng)污染等。缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)和控制方法較前一種復(fù)雜,工程實(shí)踐上不易于實(shí)現(xiàn)。論文就這兩種典型的電力電子變壓器在智能配電網(wǎng)上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　 首先提出了應(yīng)用在配電網(wǎng)的基于AC/AC型電力電子變壓器的自動(dòng)電壓穩(wěn)壓器。著重分析了其工作原理,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并分析了其工作時(shí)原邊電壓諧波情況

5、。對(duì)兩種控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的分析,一種是基于檢測(cè)電壓有效值的控制策略,一種是基于檢測(cè)電壓瞬時(shí)值的控制策略。并分別對(duì)兩種控制策略進(jìn)行了仿真,仿真發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)值控制策略可以很好的抑制原邊電壓的跌落、上升和閃變,穩(wěn)定電壓輸出。
　　 其次,論文分析了應(yīng)用在智能配電網(wǎng)中的基于AC/DC/AC型電力電子變壓器的電能質(zhì)量控制方案,構(gòu)建了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)分析了電力電子變壓器輸入級(jí)、中間隔離級(jí)和輸出級(jí)的控制策略。針對(duì)常用的電能質(zhì)量問(wèn)題構(gòu)建了仿真