本文關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)模塊級聯(lián)型電力電子變壓器研制

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模也日益擴(kuò)大,人們對電力的需求也逐年上升。作為電力系統(tǒng)中重要的組成元件——電力變壓器,承擔(dān)著能量傳遞、電力變換、電氣隔離的重要作用,雖然經(jīng)過了一百多年的發(fā)展,然而自身所具有的體積重量大、功能單一等缺點(diǎn)卻并未得到太多改善。與之相對應(yīng)的電力系統(tǒng)正處在日新月異的快速變化中,現(xiàn)代電網(wǎng)所具有的規(guī)模擴(kuò)大化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、運(yùn)行方式多樣化等特點(diǎn),對電力變壓器提出了更高層次的性能要求;另一方面,電力系統(tǒng)中大量沖擊性、非線性負(fù)荷的接入,嚴(yán)重地惡化了供電質(zhì)量水平,與此同時,用戶對電能質(zhì)量卻有著越來越高的期望,因此提高電能質(zhì)量成為當(dāng)前電力系統(tǒng)中極其重要的課題。伴隨電力電子技術(shù)與控制技術(shù)的飛速發(fā)展,一種具有多功能的電力電子變壓器(Power Electronic Tranformer,PET)應(yīng)運(yùn)而生。除了具備變壓器本身的一些基本功能之外,體積重量小、電能質(zhì)量可控、故障自隔離、交直流系統(tǒng)共存等特點(diǎn)也吸引了國內(nèi)外眾多學(xué)者爭相研究。本文提出了一種應(yīng)用于配電網(wǎng)的單相輸入/三相輸出模塊級聯(lián)型電力電子變壓器,主要為了解決配網(wǎng)電壓質(zhì)量問題給用戶帶來的影響。本文針對電網(wǎng)電壓出現(xiàn)的不同電能質(zhì)量問題,分兩部分進(jìn)行了分析研究。第一部分,針對電網(wǎng)電壓出現(xiàn)的頻率、相位、幅值的突變對PWM整流器鎖相精度的影響,提出了一種應(yīng)用于PET高壓級聯(lián)整流側(cè)的無鎖相環(huán)控制策略。通過建立單相系統(tǒng)在兩相靜止坐標(biāo)系下的瞬時功率、電壓、電流的數(shù)學(xué)關(guān)系,得到級聯(lián)PWM整流器的無鎖相環(huán)電流控制信號與均壓指令信號,從而實(shí)現(xiàn)無鎖相環(huán)均壓控制,并對適用于該控制策略的調(diào)節(jié)器與調(diào)制方法做了詳細(xì)地分析比較。第二部分,針對電網(wǎng)中危害最大的電能質(zhì)量問題——電壓深度跌落與短時斷電,提出利用PET所具有的直流母線接口接入超級電容儲能系統(tǒng)的方式,使PET具有短時穿越低電壓的能力。文中對含儲能系統(tǒng)的PET進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模分析,并對超級電容儲能系統(tǒng)的工作方式與控制策略進(jìn)行了分析。為了驗(yàn)證本文所提模塊級聯(lián)型電力電子變壓器原理及控制策略的可行性,搭建了實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)平臺,并對其主電路硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)介紹,同時對該平臺的雙控制系統(tǒng)做了簡單闡述,并在最后通過對實(shí)驗(yàn)波形進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了本文所提電力電子變壓器基本功能的實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1211327