本文選題：電子電力變壓器 + 單極倍頻載波移相SPWM　； 參考：《華中科技大學》2014年碩士論文

【摘要】：隨著人們對電力供電品質要求的提高以及電網(wǎng)智能化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)電力變壓器由于其匱乏的控制手段以及其不可靠的電能質量，使得其并不能很好的承擔智能電網(wǎng)的新要求。正是在這樣一種背景下，一種結合了現(xiàn)代電力電子技術的電子電力變壓器(Electronic Power Transformer，EPT)逐漸發(fā)展起來了。它可以實現(xiàn)對變壓器原副方以及內部電能的完全控制，完全改變傳統(tǒng)電力變壓器的運行和控制方式，能夠改善電網(wǎng)穩(wěn)定性以及電能質量，因此EPT的研究對電力系統(tǒng)的建設具有重要意義。 本文針對升壓型EPT輸出逆變側高電壓大功率的特點，提出了應用級聯(lián)多電平逆變器的EPT拓撲結構，并選擇了單極倍頻載波移相技術(Carrier phase-shifted SPWM,CPS-SPWM)作為其調制策略，使得裝置輸出能夠在較低開關頻率下取得較高的等效開關頻率，，具有較好的諧波特性，并且可以簡化輸出濾波。 對于EPT的控制策略，文中著重討論了在有源和無源兩種情況下級聯(lián)型多電平逆變側的控制器的設計，在PARK變換的基礎上提出了一種基于電壓電流雙閉環(huán)狀態(tài)反饋解耦控制，并在MATLAB/Simulink平臺下搭建了仿真模型，驗證了這種反饋解耦的控制策略動態(tài)響應比較快，而且穩(wěn)定后無靜差。 在前面的基礎上，研制了基于單極倍頻CPS-SPWM級聯(lián)7電平逆變器的EPT的實驗裝置，采用DSP控制芯片作為EPT控制系統(tǒng)的核心單元來完成信號采樣及控制計算工作等等。實驗結果表明，此EPT裝置能夠靈活調節(jié)輸入輸出電氣量，保持輸出電壓恒定的功能，具有良好的工業(yè)應用前景。
[Abstract]:With the improvement of power supply quality and the continuous development of intelligent power grid, traditional power transformers are lack of control means and unreliable power quality. Make it not very good to meet the new requirements of the smart grid. It is under such a background that a kind of electronic power transformer (EPT) which combines modern power electronics technology has been developed gradually. It can realize the complete control of the original, auxiliary and internal electric energy of the transformer, completely change the operation and control mode of the traditional power transformer, and can improve the stability of the power network and the power quality. Therefore, the research of EPT is of great significance to the construction of power system. In view of the high voltage and high power characteristics of boost EPT output inverter, this paper presents the EPT topology using cascaded multilevel inverter, and selects Carrier phase-shifted SPWMN CPS-SPWM (Carrier phase-shifted SPWMN CPS-SPWM) as its modulation strategy. The device output can obtain higher equivalent switching frequency at lower switching frequency, has better harmonic characteristics, and can simplify the output filtering. For the control strategy of EPT, the design of cascaded multilevel inverter side controller in both active and passive cases is discussed. Based on the park transform, a voltage and current double closed loop state feedback decoupling control is proposed. The simulation model based on MATLAB / Simulink platform is built to verify that the dynamic response of the feedback decoupling control strategy is fast and there is no static error after stabilization. On the basis of the above, an experimental device of EPT based on CPS-SPWM cascaded 7-level inverter is developed. DSP control chip is used as the core unit of EPT control system to complete signal sampling and control calculation. The experimental results show that the EPT device can flexibly adjust the input and output electrical quantities and keep the output voltage constant. It has a good prospect of industrial application.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM464

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本文編號：2105153