發(fā)布時(shí)間：2020-06-12 09:22

【摘要】：電力電子變壓器是一種采用電力電子器件和高頻變壓器,通過(guò)電力電子變換技術(shù)實(shí)見(jiàn)電能變換的新型智能化變壓器。電力電子變壓器除了具有傳統(tǒng)變壓器的功能外，還具備功率密度高、可控性好、兼容性強(qiáng)、智能化的特點(diǎn),可望在未來(lái)智能電網(wǎng)、機(jī)車(chē)牽引、新能源發(fā)電等場(chǎng)合得到推廣使用。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)級(jí)聯(lián)變壓器的拓?fù)浜涂罩撇呗赃M(jìn)行了深入研究。本文詳細(xì)分析了現(xiàn)有電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要形式,工作原理,分析其優(yōu)缺點(diǎn),確定了本文由MMC(模塊化多電平變換器)整流器、DC-DC變換器以及DC-AC逆變器三部分組成的基于MMC的AC-DC-AC型電力電子變壓器拓?fù)涞膬?yōu)化方案。首先,研究了 MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),調(diào)制原理,在此基礎(chǔ)上建立了 MMC的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析了傳統(tǒng)的控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上提出了基于序分量法的MMC整流器控制策略,其在實(shí)現(xiàn)單位功率運(yùn)行的同時(shí)可以有效抑制系統(tǒng)不平衡,并通過(guò)Simulink建立仿真進(jìn)行了仿真分析。其次,分析了傳統(tǒng)基于H橋的DC-DC變換器的工作原理,建立了其數(shù)學(xué)模型,針對(duì)其可控器件需求數(shù)量多、成本高,并且控制復(fù)雜的問(wèn)題,提出了半橋級(jí)聯(lián)的DC-DC變換器,其控制簡(jiǎn)單,達(dá)到減少可控器件數(shù)量,降低了設(shè)備成本,簡(jiǎn)化控制系統(tǒng),達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的目的,并建立仿真模型進(jìn)行深入的分析驗(yàn)證。再次,深入研究了矢量控制原理,在此基礎(chǔ)上,建立了三相三橋臂DC-AC逆變器數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用矢量控制原理閉環(huán)PI控制策略,最后建立仿真模型進(jìn)行了仿真分析。最后,在確定了基于MMC配電電力電子變壓器各模塊控制策略的基礎(chǔ)上,建立了10kV電力電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并進(jìn)行仿真分析。除此之外,根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際工況,進(jìn)行了系統(tǒng)電壓暫降、負(fù)載突變、系統(tǒng)電壓三相不平衡仿真分析。仿真結(jié)果顯示:基于MMC的新型配電力電子變壓器可以做到良好有功無(wú)功控制,單位功率因數(shù)運(yùn)行。除此之外,其可以在電網(wǎng)不對(duì)稱(chēng)的情況下可以很好的治理負(fù)序分量,減少對(duì)電網(wǎng)及電力電子變壓器模塊的影響。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709327