【摘要】：世界面臨著能源短缺日益嚴(yán)重的狀況,現(xiàn)代電網(wǎng)正在進(jìn)入“新能源+互聯(lián)網(wǎng)”為特征的后碳時(shí)代,積極發(fā)展新能源接入互聯(lián)網(wǎng),是中國(guó)應(yīng)對(duì)下一次能源革命的主要策略。尤其是結(jié)合電力電子技術(shù)的交直流混合型配電網(wǎng)逐漸成為未來(lái)配電網(wǎng)建設(shè)的重要方向。作為配電網(wǎng)的關(guān)鍵組成設(shè)備,傳統(tǒng)配電變壓器利用工頻鐵芯實(shí)現(xiàn)變壓、隔離和能量傳輸?shù)然竟δ?但其可控性、兼容性較差,已遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足未來(lái)交直流混合型配電網(wǎng)的要求。因此,具有高度可控性的電力電子變壓器,成為協(xié)調(diào)管控配電網(wǎng)電能分布的核心設(shè)備。其中高頻直流變壓器模塊(CLLC)作為電力電子變壓器中實(shí)現(xiàn)高頻隔離、能量傳遞和電壓等級(jí)變換的核心裝置也成為本文研究分析的主要內(nèi)容。首先,本文提出了一種基于CLLC諧振變換器的級(jí)聯(lián)型電力電子變壓器(Power Electronics Transformer,PET)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)分析了CLLC諧振變換器的工作原理,并基于其等效電路分析了CLLC諧振變換器的穩(wěn)態(tài)輸出增益特性在漏感諧振頻率下是恒定不變的特性。同時(shí),根據(jù)基于CLLC諧振變換器結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)型PET結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),并建立其等效的數(shù)學(xué)模型,為所提出的獨(dú)立相電流控制策略提供理論依據(jù)。其次,提出了一種無(wú)論電網(wǎng)電壓平衡與否都能使該P(yáng)ET穩(wěn)定運(yùn)行的獨(dú)立相電流控制策略,并詳細(xì)研究了該控制策略的工作原理。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)線(xiàn)電壓進(jìn)行線(xiàn)相變換、獨(dú)立鎖相技術(shù)及引入零序電流補(bǔ)償控制從而實(shí)現(xiàn)三相之間的解耦控制,使得無(wú)論電網(wǎng)電壓是否平衡,PET都能運(yùn)行于穩(wěn)定狀態(tài)。與傳統(tǒng)的控制策略對(duì)比,獨(dú)立相電流控制策略因CLLC諧振變換器的箝位特性使得控制結(jié)構(gòu)得到了大大的簡(jiǎn)化的同時(shí)也是控制方式更加靈活多變。然后,給出了PET基于獨(dú)立相電控制的功率分析,并分析了因負(fù)荷過(guò)大而需要削減負(fù)荷的諸多情況,給出了相應(yīng)的計(jì)算公式。在進(jìn)行有功功率分析的同時(shí)對(duì)無(wú)功功率也進(jìn)行了進(jìn)一步分析,從而進(jìn)一步改進(jìn)了所提出的獨(dú)立性電流控制系統(tǒng)。最后,在PSCAD/EMTDC上搭建了一臺(tái)10kV/50Hz的電力電子變壓器,并模擬電壓正常、不平衡和故障的情況,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),基于所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)波形,充分驗(yàn)證了獨(dú)立相電流控制系統(tǒng)的可行性及有效性。同時(shí),根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)得的波形,對(duì)比分析基于此控制策略的功率特性,提出了無(wú)功補(bǔ)償方案,并為今后該控制結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了較為精確的理論與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2305970