基于混频调制的新型电力电子变压器

现有的电力电子变压器的能级变换级数较多,导致效率不高、体积庞大、成本高,制约了其在实际中的应用。首先,基于混频调制技术,提出了两种新型的基于级联H桥变流器结构的电力电子变压器拓扑,以减少变换级数并实现多端口输入/输出,有利于提升功率密度。然后,详细分析了该电力电子变压器的设计方法与控制策略,利用Simulink验证了所提电力电子变压器拓扑及控制策略的可行性,并与传统电力电子变压器拓扑进行了对比分析。     

几种模块化多输出电力电子变压器拓扑的不平衡负载补偿能力比较

电力电子变压器除了能实现传统变压器的变压/隔离功能之外,还需要根据用户需求提供一些额外功能,其中之一是多输出功能,即给多个独立的交/直流负载供电。因为负载不平衡工况会对电力电子变压器的运行提出挑战,因此当设计一台具有多输出功能的电力电子变压器时,需要确定合适的拓扑与控制策略。本文对三种电力电子变压器拓扑的补偿不平衡负载的能力进行了比较,包括:独立相连接拓扑,交叉相连接拓扑与自平衡拓扑。独立相连接拓扑通过在输入级中注入零序分量来实现不平衡负载的补偿;交叉相连接拓扑通过输入级调制度以及无功分量注入实现不平衡负载的补偿;自平衡拓扑通过拓扑自身的连接方法以及多端口高频变压器实现不平衡负载的补偿,拓扑较为复杂。本文分析了上述三种电力电子变压器拓扑的原理以及控制策略,并在SIMULINK中验证了这几种拓扑补偿不平衡负载的功能。     

基于MMC结构的电力电子变压器拓扑结构及控制策略研究

电力电子变压器是一种多功能的智能变压器,其特点是体积小重量轻,且具备改善电能质量等功能,是智能电网的重要设备之一。首先介绍了电力电子变压器的基本概念和发展趋势;之后分析了电力电子变压器的几种典型拓扑结构并简要介绍了对应的控制策略。选定了一种三相四线制电力电子变压器的拓扑结构,分析了其基本原理和控制策略,并在PSIM软件中建立了其仿真模型。对电力电子变压器变压和电能质量调节这两个主要功能进行了仿真和物理试验验证,结果证明了所用拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。     

电力电子变压器控制策略研究

传统的工频变压器体积大、重量重、效率低，严重制约了车载电传动系统的整体性能的进一步提升。采用无工频变压器的电力电子变压器技术通过高压电力电子技术实现电能变换，由其为核心构成新型轻量化、高能效的电传动系统，可以彻底摆脱传统对工频变压器的依赖。本文对电力电子变压器的主电路拓扑结构和控制策略进行深入研究。在Matlab/Simulink仿真环境下对主电路拓扑及控制策略进行验证，证明主电路拓扑结构的合理性和控制策略的有效性。     

面向中高压智能配电网的电力电子变压器建模方法与控制策略研究

分析了传统电力电子变压器建模及控制策略的国内外研究现状,以及面向中高压配电网的电力电子变压器建模及控制策略的局限性。在此基础上,基于谐振变换器的工作特点,提出了面向中高压电网的电力电子变压器统一降阶建模方法及单级控制策略。该策略结构简单,控制能力强。相比于传统电力电子变压器的建模方法与控制策略,所提出的控制策略有效地利用了高频隔离型变换器的工作特点,将高频隔离型变换器与前端级联型变换器结合为一体,简化了控制系统,使其不会随着模块数增加而变得复杂。最后在PSCAD仿真环境中验证了10 kV电力电子变压器的拓扑及其控制策略的可行性。     

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。     

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。     

基于传统PET的谐振型级联H桥电力电子变压器拓扑分析

<正>为了减少高频变压器、IGBT等原件的用量,基于传统的PET结构提出了一种谐振型级联H桥电力电子变压器拓扑(H-PET)并建立了数学模型。以PSCAD为仿真平台,并选定定直流电压控制、高频链控制、SM均压控制为控制策略对HPET进行稳态和动态仿真分析。为解决现有PET拓扑存在的问题,本文基于现有的PET拓扑结构提出了一种适用于中高压配电网的新型级联型固态变压器拓扑——谐振型级联H桥电力电子变压器拓扑(H-bridge Power Electronic Transformer,H-PET)。给出了这一拓扑的电路     

混合级联式电力电子变压器拓扑结构及控制策略

对现有的几种典型电力电子变压器(power electronics transformer,PET)拓扑结构及优缺点进行分析,在此基础上,将谐振变换器及两电平方波变换器引入到传统级联型电力电子变压器,提出一种适用于中高压配电网的新型电力电子变压器拓扑结构。与传统PET相比,所提拓扑的优势在于可以显著减少体积,提高运行效率,并能够灵活切换于纯有功模式及无功补偿模式。对所提拓扑结构及工作原理进行了详细的论述,并建立了系统的交流侧及直流侧的平均模型;在此基础上,结合谐振变换器的工作特性提出了一种单级统一控制策略,简化了PET的控制系统。搭建了10 k V/1.5 MW的PET仿真系统,仿真结果表明了所提拓扑结构及其控制策略的可行性和有效性。     

电力电子变压器研究综述

电力电子变压器在兼备传统电力变压器的同时,具有优化配置各种电源、改善供电质量、控制功率潮流和提高系统稳定性等功能,是未来配电网实现电力变换与控制的主要载体之一。介绍了电力电子变压器的工作原理、拓扑结构、控制策略,并结合未来智能配电网对电力变换与控制的需求,对电力电子变压器的发展进行了展望。     

变压器的电力电子化演进及其对电压稳定影响综述

变压器作为电网中保持电压稳定性和改善电网电压质量的一种重要设备,一直是相关领域的研究热点。近年来随着电力电子技术的发展,由于电力电子器件相较于传统机械结构的高度可控性和不产生电弧的特性,变压器逐渐呈现电力电子化的趋势。首先将变压器按电力电子化发展方向的不同分为了两个阶段,并归纳总结了变压器电力电子化进程各个阶段的拓扑结构。在此基础上对每个电力电子化阶段的变压器对有载调压的影响做了详细介绍。最后对不同电力电子化阶段的变压器对电压稳定性的影响做了对比,对变压器的发展趋势和关键问题进行了总结与展望。     

基于分散逻辑的电子电力变压器并联控制技术

为了解决电子电力变压器(EPT)并联时的均流控制问题,进一步提高电力系统的供电可靠性,提出了一种基于分散逻辑控制的交直流混合并联均流技术,分析了EPT并联的基本原理并分别介绍了其交流侧和直流侧的均流控制策略。分散逻辑控制的均流技术冗余性强、可靠性高、功能扩展容易,所提均流控制技术基于平均电流法原理实现瞬时均流,并联模块间仅通过一条均流信号总线交换信息,该方法通过单台EPT和所有并联的EPT所产生的电流误差信号调整参考电压的基准从而实现良好的均流特性。最后,在Matlab时域环境下对两台EPT交直流混合并联运行控制方案进行了仿真研究。结果表明,该方案在动态和静态过程中的均流效果都很好,并且具有良好的冗余特性。     

组合式双管正激直流变压器研究

随着电力电子技术的发展,出现利用电力电子器件构成的新型变压器。特别是具有输入电压和输出电压基本成比例特性的不可调压形式的直流变压器,得到了越来越多的人们关注。本文提出一种组合式双管正激直流变压器,详细地分析了其工作原理以及输入、输出特性、零电压条件,最后在原理样机上进行实验验证。实验结果证明理论分析的正确性。     

新型电子式组合互感器研究

随着国家电网公司坚强智能电网建设脚步的加快,智能变电站建设正在全面铺开。各种电子式互感器(ET)作为传统电磁式互感器的换代产品在试点项目中暴露出了一些问题,尤其是当前应用较多的激光供能型电子互感器,由于高压侧一次转换器供能方式存在问题,降低了运行可靠性。笔者介绍了一种独特的电子式组合互感器(ZET),该互感器将传统倒立式SF6气体绝缘电流互感器的绝缘结构与新型传感原理结合起来,互感器采用在低压侧地电位直流供电和信号采集方式,大大提高转换器供能稳定性。实际应用证明,该互感器可靠性高、稳定性好、频率响应宽、寿命长,能够解决当前电子式互感器存在的诸多问题,是一种有较好应用前景的新型互感器。     

电子式互感器误差校准的研究

电子式互感器是智能电网建设的关键设备之一,其性能直接影响到数字化变电站的安全和经济效益,也是电能计量准确的必要条件。电子式互感器的输出与传统互感器不同,分为数字输出和模拟输出两种,因此传统的互感器校准方法已经不适用于校准新型的电子式互感器。文章以模拟量输出的互感器为例,创新性地提出了采用精密分流器和示波器测量比值差和相位差,并对校准数据进行了验证,测量结果满意。     

电子式电流互感器校验技术的研究

电流互感器原有的校验技术已难满足新型电子式电流互感器 (输出模拟电压小信号和数字量信号 )产品性能检定的技术要求。依据IEC6 0 0 4 4 - 8标准 ,讨论了新互感器校验技术的原理和方法。结合研究的混合式电流互感器 ,引入虚拟仪器技术 ,建立了电流互感器的校验系统 ,给出了比值误差和相位误差的实验结果。     

有源电子式互感器实现准无源化的改进

“自励源”是一种日臻完善的电子式互感器高压侧自供电技术,它可以实现有源电子式互感器的“准无源化”,早期投运且依靠激光送能方式在线运行的电子式互感器,普遍存在寿命周期短、运行不稳定等弊端.笔者介绍了将激光送能改进为全自励源运行的原理和方法,记述了对于110 kV整站技术改进的全过程.经过改进的电子式电流互感器简化了系统结...     

500 kV电子式互感器工程应用研究

基于500 kV数字化试点的建设实践及相关的动模试验对电子式互感器在工程应用进行了研究,结果显示:500 kV电子式互感器的绝缘和采样精度均可满足工程应用要求;与传统互感器相比,电子式互感器的采样精度较高,稳定性好。指出电子式互感器工程实际中存在的若干问题,并给出了解决方案。     

电压响应方法在电力变压器状态评估中的应用(英文)

Power transformer is one of the most important equipment in the power system.Its operating condition affects the reliability of power supply directly.Therefore,in order to guarantee transformer operation safely and reliably,it is necessary to assess condition of power transformer accurately.Return voltage method based on voltage response measurements is still a new non-intrusive diagnosis method for internal insulation aging of transformer.In this paper the technique and application of return voltage measurement and some results of voltage response measurements of several transformers was introduced.Voltage response measurements were performed on various transformers with different voltage grades,various operating periods,different moisture contents and aging degrees on site.Derived moisture contents from return voltage measurement were compared with the corresponding moisture contents obtained from the analysis of oil samples.Based on on-site experiments and theoretical analysis,the criteria for insulation state of transformer are proposed.Moisture condition of transformer insulation can be determined by using return dominant time constant,and a good correlation between aging degree and the return voltage initial slopes of the aged transformers.Field test performed on several transformers,its interpretation of results are also presented,which proves that return voltage measurements can be used as a reliable tool for evaluating moisture content in transformer insulation.     

配电变压器供应商生产制造能力评价体系研究

配电变压器对电网安全非常重要,需对供应商生产制造能力进行评价。文中采用了层次分析法,结合配电变压器生产过程中各个关键节点,形成了配电变压器供应商生产制造能力评价体系,为规范供应商行为,提高业主单位对产品质量监督与管理提供了一定的参考依据。