直流配网DC/DC变压器设计与调试
2021-09-09李国胜向保林
电气传动 2021年17期
李国胜,向保林
(武汉电力职业技术学院电力工程系,湖北 武汉 430079)
目前,随着直流负荷的广泛应用,直流配电技术开始成为一种备受关注的配电形式。柔性直流配电网具备在交流侧提供无功支撑的能力,并且谐波含量低[1-2],能够更加高效地将光伏和风电等分布式电源、储能装置以及各类负荷整合到配电网中[3],适用于园区供电以及多个园区之间的互联,是未来配电网发展的方向。
为构建完整的直流配电网,直流变压器(DC transformer,DCT)成为连接多电压等级直流配电系统的关键设备[4-6]。目前,国内外研究机构对直流变压器的拓扑结构及控制策略展开了大量研究,相继提出了基于非隔离型结构的方案[7]、基于三电平扩容的方案[8]、自耦型方案[9]、多端口方案[10]、多电平方案[11]等多种拓扑结构。
文献[12]设计了一种将多重化三电平和模块化多电平相结合的电气拓扑,能够满足直流汇集的要求,但其中涉及到了大量的交流变压器,其本质仍是针对交流进行变压,若将其应用于直流配电网,成本较高。文献[13]依据LC串联谐振原理,提出了一种模块化直流变压器,该设备具有中、低压直流配电系统间双向导通的能力,并使用了高频变压器,以缩小设备占地面积,但其选用两电平换流器为交直流能量转换设备,将增大系统谐波含量。文献[14]采用了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的直流变压器,以降低谐波含量,文献[15]在其基础上对MMC直流变压器的控制系统进行了设计,同时引入了全桥型子模块(full bridge sub-module,HBSM)以实现直流故障隔离职能。……
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