【摘要】：現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,隨著負荷種類的增多和電源形式的改變,用戶對供電可靠性的需求與日俱增。電力電子變壓器(Power Electronic Transformer,PET)是近些年一種新興的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備,對傳統(tǒng)變壓器進行了全方位的革新,因此擁有了能夠應對現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的部分電壓中斷及跌落的能力。但是,由于電力電子變壓器本身并不含有儲存電能的裝置,因此對電網(wǎng)中的電壓中斷或跌落亦無能為力。為了解決電力電子變壓器無法抵抗電網(wǎng)電壓中斷及跌落這一現(xiàn)象,本文將超級電容與電力電子變壓器相結(jié)合進行研究,從而使電力電子變壓器具有抵抗電網(wǎng)電壓中斷及跌落的能力,使電網(wǎng)中的各類用電設(shè)備可以安全、高效、穩(wěn)定的運行。本文首先闡述了電力電子變壓器的定義、發(fā)展過程以及國內(nèi)研究現(xiàn)狀,對將超級電容使用在電力電子變壓器上的研究情況作了綜述。較為全面地分析了電力電子變壓器的工作原理之后,按照其工作原理進行分類,對AC/AC型和AC/DC/AC型兩種電力電子變壓器拓撲結(jié)構(gòu)進行了研究。然后,依照具體使用場景,選定三相四線制的電力電子變壓器作為該系統(tǒng)中所使用的變壓器類型。將超級電容與電力電子變壓器經(jīng)過雙向DC/DC變換器相互連接,構(gòu)成一種新型的儲能型電力電子變壓器系統(tǒng)。在基于電力電子變壓器拓撲結(jié)構(gòu)的研究下,本文分別分析了三相四線制的電力電子變壓器與超級電容所對應的數(shù)學模型,同時論述了電力電子變壓器所包含的輸入級、中間隔離級、輸出級各部分以及超級電容的控制策略。對電力電子變壓器主回路以及超級電容的主要參數(shù)進行了設(shè)計。最后,在MATLAB/Simulink軟件中建立了不含超級電容的電力電子變壓器和含超級電容的電力電子變壓器仿真實驗。通過對該系統(tǒng)滿載運行、電壓中斷及跌落狀態(tài)下不含超級電容補償和含超級電容補償共五種情況的仿真,證明了含有超級電容作為電能儲存裝置的電力電子變壓器可以在電壓中斷及跌落的情況下,仍保證電網(wǎng)的正常運行,從而使具有超級電容作為儲能環(huán)節(jié)的電力電子變壓器具備抵抗電壓中斷及跌落的能力,提高了供電可靠性。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM41
【圖文】：

磁感應原理從而影響交流電壓的設(shè)備，電力變壓器的主要次級線圈和鐵芯[1]。電力變壓器的主要功能有：對電壓的改阻抗的改變、穩(wěn)定電壓等，目前電力變壓器已經(jīng)被廣泛應。如今在電網(wǎng)上所使用的電力變壓器大部分是油浸式電力如圖 1.1 所示。而其中的油浸式電力變壓器中，主要采用的式。雖然油浸式電力變壓器具有降溫快、損耗低、容量大其本身也包含著諸多問題[2]：壓器油是極易被點燃的，一旦碰到明火就會燃燒，甚至爆炸壓器油對人體有害；壓器油需定期檢查；浸式變壓器無法抵抗電網(wǎng)中發(fā)生的短路；浸式變壓器密封性能差，一旦在運行場所發(fā)生滲漏油情況，設(shè)備的穩(wěn)定，同時還會污染土壤環(huán)境；浸式變壓器絕緣等級不高，按Ａ級絕緣設(shè)計、制造。

SST）[6]或電子變壓器（Electronic Transformer，ET）[7]，如圖1.2 所示。它是一種進入二十一世紀后隨著電力技術(shù)的飛速進步從而衍生出來的全新的變壓器設(shè)備。在結(jié)構(gòu)上，它主要包含兩個組成部分：電力電子變換器和中（高）

【參考文獻】

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本文編號：2731540