電力電子變壓器及其在電力系統(tǒng)中的應用.pdf

1、電力電子變壓器是一種新型智能電力變壓器。它在傳統(tǒng)電力變壓器的基礎上引入電力電子變換技術，實現(xiàn)一、二次側(cè)電壓的靈活控制。隨著大功率電力電子器件制造能力的提高和電力電子變換控制策略的改善，電力電子變壓器有望解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)所面臨的諸多問題。
　　 本文在詳細分析電力電子變壓器基本原理的基礎上，對不同的實現(xiàn)方案，推導了其通用數(shù)學模型。在此基礎上，對三級控制策略的輸入級采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)解耦控制策略;中間隔離級等效為比例放大器

2、，采用開環(huán)控制策略;輸出級采用瞬時電壓值外環(huán)、瞬時電流值內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略。通過仿真研究，可以得到良好的輸出電壓波形。
　　 對傳統(tǒng)PI控制器進行了分析，指出了PI控制只能實現(xiàn)對直流量的零穩(wěn)態(tài)誤差控制，不能實現(xiàn)對交流量的零穩(wěn)態(tài)誤差控制。在前人研究的基礎上，通過把傳統(tǒng)PI控制器中的積分環(huán)節(jié)換成復數(shù)積分環(huán)節(jié)，并在比例-復數(shù)積分中加入微分環(huán)節(jié)，提出了一種既能實現(xiàn)交流量零穩(wěn)態(tài)誤差控制，又能提高控制系統(tǒng)動態(tài)響應速度的比例-復數(shù)積分-微分控

3、制器。并對該控制器的控制性能進行了仿真分析，得到預期的控制效果。
　　 在Matlab/Simulink軟件中，對設計的電力電子變壓器進了仿真。結果表明，電力電子變壓器可以有效提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，特別是電力系統(tǒng)在各種非正常運行狀態(tài)中，可以有效地控制輸出電壓的穩(wěn)定。通過建立風電并網(wǎng)模型，對微電網(wǎng)中系統(tǒng)頻率偏移問題進行了重點研究。結果表明，配有儲能系統(tǒng)的電力電子變壓器基本不受輸入側(cè)電壓頻率偏移的影響，保證輸出穩(wěn)定的工頻交流電壓。