基于磁路并联的单极式AC/DC电力电子变压器
2021-05-11王沁洋张思耕徐晓轶姚文熙
电力系统及其自动化学报 2021年3期
关键词:变压器
吉 宇,王沁洋,张思耕,徐晓轶,姚文熙
(1.国网江苏省电力有限公司南通供电分公司,南通 226006;2.浙江大学电气工程学院,杭州 310027)
随着可再生能源发电在配电网中渗透率的不断提高,电力系统的潮流控制变得更加复杂。电力电子变压器PET(power electronics transformer)具有优越的潮流控制能力,近年来获得了广泛的研究[1],并代替配电变压器在一些综合能源示范中心获得了成功应用[2]。PET采用电力电子技术来实现高压交流电与低压交流电之间的电力转换,从而能够对电力潮流进行主动控制。但是PET不仅要耐受较高电压,还需要实现电气隔离和交流变换功能,是一种非常复杂的电力电子设备。
通常PET采用串、级联的组合拓扑结构。经典的解决方案是采用整流、隔离和逆变的三级功率变换结构,并且对高压侧采用原边串联、副边并联的模块化结构,这种结构技术较为成熟,三相和各级之间的控制相互解耦,是目前采用最多的方案。但是,这种拓扑需要使用数量众多的隔离变压器和直流滤波电容,使得它的功率密度和效率都不高。因此,在此基础上,出现了一些列改进方案[3-13]。文献[3]给出了一种采用单个高压变压器的改进方案,利用模块化多电平MMC(modular multilevel converter)桥臂来承受一次侧的高电压,这种方式的PET仅采用一个高频变压器,系统结构更加整体化,利于提高功率密度。但是MMC桥臂仍然需要大量直流滤波电容,而且需要额外的环流对MMC的子模块进行均压,会产生额外损耗。为了解决单相子模块……
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