安 峰, 宋文胜, 杨柯欣, 冯晓云

(西南交通大学电气工程学院, 四川省成都市 610031)

0 引言

随着电力电子技术的发展,电力系统电力电子化成为未来智能电网的主要发展趋势[1]。现有电力系统使用的工频变压器,因其体积庞大、易造成环境污染,且同时不具备对电压、电流的综合控制功能等缺点[2-3],直接影响了未来智能电网的供电质量。因此,研究高效节能的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)意义重大[4]。

PET主要由级联多电平整流器(cascaded H-bridge,CHB)和双有源全桥(dual active bridge,DAB)DC/DC变换器及逆变器组成[5-6]。本文重点对其中的输出端并联DAB DC/DC变换器开展研究[7-11]。

对于模块化结构的PET,其最基本的运行原则是各模块的传输功率均分。在实际应用中,由于各模块主电路参数存在差异,系统不可避免地存在传输功率不均衡问题[12-13]。PET的功率均分策略可以分为两种[14]:①CHB控制中间直流侧电压平衡,DAB控制传输功率平衡,此时DAB可以等效为输入独立输出并联(input independent output parallel,IIOP)拓扑结构;②CHB各模块使用相同的移相调制波,即不控制中间直流侧平衡,DAB控制输入电压平衡,此时DAB可以等效为输入串联输出并联(input series output parallel,ISOP)拓扑结构。

文献[15]针对PET提出了一种功率均衡方法,通过采样各模块的电感电流和输入电压,计算各模块的传输功率,并与参考功率进行比较以实现功率均分。该方法虽然结构简单,但需要增加电流传感器采样高频电感电流,增加了系统成本。文献[16]针对PET提出了一种无电流传感器功率均分方法,通过dq解耦控制实现CHB单位功率因数运行,以dq解耦控制中用于控制直流侧电压平衡的动态有功分量为控制目标,通过调节DAB控制各模块的动态有功分量相等,实现传输功率均分。……