級聯(lián)型電力電子變壓器控制策略研究.pdf

1、電力電子變壓器(Power electronic transformer, PET)是一種采用電力電子器件和高頻變壓器，通過電力電子變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能變換的新型智能化變壓器。電力電子變壓器除了具有傳統(tǒng)變壓器的功能外，還具備功率密度高、可控性好、兼容性強(qiáng)、智能化的特點(diǎn)，可望在未來智能電網(wǎng)、機(jī)車牽引、新能源發(fā)電等場合得到推廣使用。本文分別以基于獨(dú)立鐵芯和共用鐵芯變壓器的兩種級聯(lián)型電力電子變壓器為研究對象，從理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三個方

2、面深入研究了這兩類級聯(lián)型電力電子變壓器的控制策略。主要研究內(nèi)容包括：
　?、沤⒘薒C諧振式和無LC諧振式兩種DC-DC變換器的數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)了其傳遞功率表達(dá)式，系統(tǒng)性地分析了原副邊電壓相位角的差、開關(guān)角頻率、諧振角頻率對雙向DC-DC變換器功率傳遞的影響。在此基礎(chǔ)上，研究和提出了雙向DC-DC變換器的功率控制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和控制策略的有效性。
　　⑵針對電力電子變壓器輸入側(cè)級聯(lián)H橋的直流電容在

3、傳統(tǒng)的電壓均衡控制策略下，功率器件開關(guān)頻率過高的問題，提出了一種改進(jìn)的直流電容電壓平衡控制策略。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制策略在沒有顯著增加直流電容電壓紋波的前提下，能夠減小H橋單元在切入、切出、PWM調(diào)制三種狀態(tài)之間的切換次數(shù)，從而減少開關(guān)器件的動作次數(shù)，降低開關(guān)器件的開關(guān)頻率。
　?、轻槍讵?dú)立鐵芯高頻變壓器的級聯(lián)型電力電子變壓器，其DC-DC變換器輸出并聯(lián)時的功率不均衡問題，提出了基于功率反饋的DC-DC變換器輸出并聯(lián)功率

4、均衡控制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于功率反饋的輸出并聯(lián)功率均衡控制策略，能夠避免因并聯(lián)變換器參數(shù)變化引起的DC-DC變換器功率不均衡問題，驗(yàn)證了所提出控制策略有效性。
　?、柔槍诠茶F芯多繞組變壓器的級聯(lián)型電力電子變壓器的多繞組變壓器繞組之間功率耦合現(xiàn)象，建立了其共鐵芯多繞組變壓器的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出共鐵芯多繞組變壓器的傳遞功率表達(dá)式，并深入分析了這類變壓器的功率傳遞關(guān)系。分析結(jié)果表明，共鐵芯多繞組變壓器的每個繞組功率是該繞組與