面向中高压智能配电网的电力电子变压器研究

分析了电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的国内外研究现状,以及面向中高压电网的已有PET拓扑的特点。在此基础上,基于模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC),提出了面向中高压智能配电网PET的一种新型拓扑。与传统的PET电路拓扑相比,新型拓扑的优势在于其可以减少电力电子开关器件的数量;更重要的是,可以显著减少高频变压器的数量,具有更好的体积及重量优势。同时,分析了该拓扑PET的工作机制及不同电能转换环节的控制策略设计方法。10 kV/380 V配电网用PET样机上的仿真及试验结果表明了所提拓扑及其控制策略的可行性。     

面向智能配电网的电力电子变压器研究

电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)是一种新型的电能转换工具,它不仅具备传统变压器变压、隔离的基本功能,而且还兼具电能质量控制的功能。文中基于电力系统的高效环保等目的,提出了一种适用于智能配电网的电力电子变压器,分析了一种三级式拓扑结构,针对三级式拓扑结构,研究控制策略的实现,揭示了电网与负载之间能量交换机理。基于上述研究搭建了一台100 k W 600 V/220 V三相四线制实验样机,经实验结果验证文中所述的三级式拓扑结构与控制策略是可行的,且具有一定的参考价值。     

配电网电力电子变压器技术综述

为弥补传统电力变压器在智能电网中的不足,基于电力电子技术的电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)得到人们的大量关注.介绍了目前国内外PET相关的主要技术,对PET拓扑结构做了对比与分析.经分析讨论认为,配电网中PET的拓扑结构应当根据实际情况灵活配置,模块化多电平变流器型三级...     

配电网电力电子变压器仿真研究

电力电子变压器是一种多功能的新型智能变压器,其最大特点是体积小重量轻、能改善电能质量和具有灵活的输电方式,是建设绿色电网和数字电网的重要设备之一,目前正受到越来越多学者们的关注。首先简要阐述了电力电子变压器的发展以及研究的必要性;其次,介绍了AC/DC/AC型电力电子变压器的工作原理及其拓扑结构;然后,对电力电子变压器控制器进行了设计和仿真分析,仿真结果表明,所设计的电力电子变压器具有传统变压器所不具备的许多独特性能,且达到了较理想的效果;最后进行了总结并分析了今后电力电子变压器发展将要面临的挑战。     

智能配电网电压跌落下的电力电子变压器运行研究

分析了模块化多电平电力电子变压器(MMC-PET)在配电网电压跌落故障下的几种工作模式,指出了可以利用中压母线电容和低压母线电容的储能来维持逆变输出电压稳定。为了延长维持时间,提出了变模块化多电平换流器(MMC)子模块结构的故障工作模式,使得MMC子模块电容也可用于拓展维持时间。阐述了各母线电容和子模块电容的设计方法,以及它们与维持时间的关系。针对变MMC子模块结构在故障运行过程中出现的输入侧低频电流振荡现象,提出了在配电网侧加入对地电阻和电感的策略,并推导了设计方法。对一个10 kV输入/380 V输出的配电网MMC-PET进行仿真测试,采用了所提的控制模式后,逆变输出电压在电网电压跌落后能够维持0.7 s,并且不产生输入侧低频振荡现象,证明了所提方法的有效性。     

电力电子变压器在电网故障中的控制策略

电力电子变压器不但能完成常规电力变压器的基本功能,还具有优良的控制性能。为改善电力电子变压器在电网故障时的控制效果,首先分析了电力电子变压器拓扑结构,然后通过对传统PI控制器加入复数积分和微分环节,提出了一种适用于不对称故障的电力电子变压器控制策略,减小稳态误差并提高动态响应速度。最后将该控制策略应用于发生单相接地故障的配电网中进行仿真分析。结果表明,所设计的电力电子变压器具有良好的稳态控制效果,在电网发生故障时仍能保证稳定输出三相电压。     

面向中压配电网的电力电子变压器控制策略研究

为实现电力电子变压器在电力系统中保证各环节稳定工作以及良好的电能质量,根据电力电子变压器的自身特点,采用分级策略控制其运行工作,输入级与隔离级分别采用电压电流双闭环和电压闭环控制,用以稳定后逆变器的直流电压;输出级采用电压单闭环控制和恒频恒压(V/f)控制。搭建了基于Matlab/Simulink的三级电力电子变压器中压配电仿真系统,通过仿真实验验证了PET在两种控制策略下都能够输出稳定的三相电压电流,同时有效减少了谐波污染;对比不同控制策略下系统各环节的波形变化情况,对电力电子变压器在中压配电网的工程应用具有一定参考价值。     

一种三电平电力电子混合式变压器拓扑结构研究

本文中作者研究了三电平逆变器的调制策略,求证了三电平电力电子混合式变压器(PEHT)控制系统的中点电位自平衡性,并在Matlab/simulink仿真平台搭建了三电平PEHT模型,对控制过程进行了仿真分析.     

电力电子变压器及其发展综述

介绍了电力电子变压器的优点、工作原理、目前研究状况。指出了用电力电子变压器解决电能质量问题是今后的发展趋势，拓宽了电力电子变压器的应用场合，使得其不但可以使用在对能量转换装置的体积、重量有特殊要求的场合，如航海、航空、航天等领域，还可以为电能质量敏感负荷供电。它是建设“绿色电网”“数字电网”的关键设备之一，对其进行研制和使用可取得巨大的经济和社会效益。     

双电源输入环境下的电力电子变压器运行研究

为达到现代电网供电可靠性高、连续性强的标准,设计了一种适用于双电源输入电力电子变压器(DPI-PET)拓扑。其中,输入级为并联模块化多电平变流器(MMC),实现一路电源因故障停电时能快速配合另一路电源工作,并保持网侧以及直流侧电压平稳;输出级为YN联结的三个单相逆变器,解决各种异常工况下电能质量的影响,各环节结合运行状态给出了相应的控制策略。在Matlab/Simulink中建立10 kV/380 V的配电网DPI-PET进行仿真研究,验证了所提拓扑的有效性与实用性。     

基于电子电力变压器的配电网电压无功综合优化控制

将电子电力变压器EPT(Electronic Power Transformer)用于配电网,进行电压无功综合优化控制.电子电力变压器具有如下优点:可以发出和吸收无功,具有高度可控性;可以始终保持副方输出电压幅值恒定,不随负载变化且平滑可调;原方功率因数可调等等,这些都是常规的有载调压变压器(OLTC)所不具有的.但是,与常规OLTC的仿真研究不同,在含EPT的配电网无功优化中,遗传算法输出的控制变量是EPT原副方VSC的PWM调制系数和调制相角.另外,为了提高优化速度,文中还对简单遗传算法做了改进,改善了算法的收敛特性.算例分析表明,EPT取代配电网中常规的OLTC可有效降低网损,改善副方电压质量,大大减少无功补偿设备的投资费用,从而更好地满足用户对电能质量的要求.     

电力电子变压器在有源配电网无功优化中的应用

尽可能地降低配电网中节点电压的偏差,是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制,提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation, PWM),改变其一次侧和二次侧潮流的方法加以解决。为此,构建了含分布式电源、储能元件和电力电子变压器在内的有源配电网无功优化模型,并运用粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明,含电力电子变压器的有源配电网无功优化后的网损,低于采用有载调压变压器(On-Load Tap Changer, OLTC)对应网络无功优化后的网损;且其节点电压与额定值的相对偏差也优于后者,从而说明了在有源配电网中应用电力电子变压器,利用其灵活的无功调节功能,能提高配电网的运行水平。     

基于电子电力变压器的配电网电压无功综合优化控制

将电子电力变压器EPT(E lectron ic Power Transform er)用于配电网,进行电压无功综合优化控制。电子电力变压器具有如下优点:可以发出和吸收无功,具有高度可控性;可以始终保持副方输出电压幅值恒定,不随负载变化且平滑可调;原方功率因数可调等等,这些都是常规的有载调压变压器(OLTC)所不具有的。但是,与常规OLTC的仿真研究不同,在含EPT的配电网无功优化中,遗传算法输出的控制变量是EPT原副方VSC的PWM调制系数和调制相角。另外,为了提高优化速度,文中还对简单遗传算法做了改进,改善了算法的收敛特性。算例分析表明,EPT取代配电网中常规的OLTC可有效降低网损,改善副方电压质量,大大减少无功补偿设备的投资费用,从而更好地满足用户对电能质量的要求。     

配电系统电力电子变压器的研究

供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题。在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。本文介绍了一种全新的产品一电力电子变压器，它具有提高供电可靠性、改善电能质量并且体积小、重量轻、环保效果好等一系列优点，可以较好地解决这些问题。在对电力电子变压器现有方案进行分析的基础上，本文提出了一种新的实现方案，计算机仿真结果表明：变压器原方可以实现输入电流波形为正弦称功率因数接近于1，变压器副方可以获得良好的输出电压、电流。     

计及电力电子变压器的交直流混合配电网能效评估

在交直流混合配电网能效评估的研究基础上,依据国家相关标准和参考文献,建立了一套计及电力电子变压器的交直流混合配电网的能效评估体系,整套指标体系包括了交直流混合配电网中的中压配电网、配电变压器和电力电子变压器、低压直流配电网和低压交流配电网4个部分,并结合四个模块各自的静态指标、动态指标和能效指标三个方面进行整体评估。采用熵权法和G-1法从客观和主观两个角度确定各项指标权重,同时结合指标状态值,得出配电网的综合能效分值,从直观角度协助交直流混合配电网能效水平提升。结合三个模拟算例,运用建立的指标体系进行评估,评估结果与实际能效情况一致,验证了评估指标的正确性和评估方法的有效性。     

电力电子变压器研究综述

电力电子变压器(PET)除了具备传统变压器的功能之外,还具有潮流控制、电能质量调节和维持系统稳定等优点,符合近年来智能电网的发展需求,受到了极大关注。就目前PET的几个主要关键技术发展进行了综述,首先介绍了对PET研究的必要性及其工作原理,其次对现阶段国内外提出的PET拓扑结构作了仔细分析,再次,通过对其典型控制策略进行了总结,得出其控制的实质,由此建立其数学模型及相应的控制方法,然后分析了PET功能拓展的几种方案和其应用领域,最后总结了国内外对PET总体的发展概况,并对其今后发展方向进行了展望。本文旨在对电力电子变压器的研究进行阶段性总结,希望对其领域的研究提供参考价值。     

电子电力变压器原理和仿真研究

电子电力变压器EPT(Electronic Power Transformer)是采用电力电子变换技术实现电力系统中的电压变换和能量传递的一种新型变压器。阐述了EW的基本理论,并对一种新的EPT实现方案进行了稳态特性仿真,以及4种情况下的动态特性仿真。结果表明,EPT可以保证原副方良好的电压、电流波形,具备良好的控制特性,并且具有电能质量调节器的功能,可以作为一种新型的电能质量调节装置。     

光储一体化系统三级互联隔离型电力电子变压器研究

该文在分析了模块化多电平变流器、电力电子变压器优劣势的基础上,设计了适用于光储一体化系统的三级互联隔离型电力电子变压器的结构和控制策略.结合光储一体化系统的实际应用情况,将电力电子变压器的整体结构设计成输入级多模块级联、隔离级CLLLC谐振变换器和输出级三电平逆变器的三级互联结构,并在10 kV配电网的整体设计方案下单...     

应用于交直流配电网的电力电子变压器

针对交直流配电网的需求,提出了一种可应用于交直流配电网的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)拓扑。与传统PET相比,该拓扑的优势在于为直流电源及直流负荷提供了接口,具备直流故障穿越能力,能够显著减少网络中换流器的数量,提高供电可靠性。同时,分析了新型PET在典型交直流配电网中的运行模式,并在此基础上,对PET各级的控制及调制策略进行了设计。最后,通过仿真验证了该拓扑及控制策略的合理性,突出了PET在交直流配电网中的能量调控作用。     

电力电子变压器的应用研究

介绍了电力电子变压器的工作原理及其主要拓扑结构,分析了电力电子变压器在分布式电源并网、配电网供电质量改善方面的应用技术,并研究了相应的控制策略。电力电子变压器和柔性交流输电技术相结合,可以实现很多新的功能,具有良好的应用前景。