級聯型電力電子變壓器控制策略研究

崔 蒙

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

級聯型電力電子變壓器控制策略研究

崔 蒙

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

電力電子變壓器是一種新型的電能轉換工具，它可以利用電力電子轉變技術來實現傳統變壓器的功能。基于此，本文對級聯型電力電子變壓器進行了簡單的研究，并根據其自身特點制定對應的控制策略。

電力電子變壓器；控制策略

0　前言

隨著社會經濟快速發展，人們生活質量逐漸提高，對于電力質量的要求也越來越高。但是實際電力使用過程中一些諧波、閃變、電壓跌落等都會為電力質量產生一定的影響，嚴重的話會對使用用戶造成較大的經濟損失。變壓器是輸電變電中重要組成部分，其使用性能會直接影響電力的質量，在傳統的變壓器使用過程中多數采用鐵芯式和油浸式，不但體積較大而且污染自然生態環境。隨著GTO、IGBT等大型電力電子器件的出現，電力電子技術在人們生活中得到了廣泛應用，一種全新的電子電力變壓器也逐漸的出現在人們的視野中。全新的電子電力變壓器可以有效的解決其中的不足，因此，做好級聯型電力電子變壓器控制工作可以有效的保證人們的用電安全，促進社會經濟發展。

1　級聯型電力電子變壓器使用優點

電子電力變壓器又被稱作為固態變壓器，通過對工頻交流電將其轉換為直流電能，再由高頻壓隔離，最后將直流電流逆變成工頻交流電，供給人們使用。電子電力變壓器與傳統變壓器相比存在著較大的優勢，比如說：（1）電子電力變壓器體積較小、重量較強、污染能力較差；（2）電子電力變壓器具有較高的控制性，主要體現在原方電流、副方電壓、電流中，方便人們操作；（3）電子電力變壓器在運行過程中可以保持副方輸入電壓幅值，從而保證人們用電的穩定性；（4）始終保持原方電流和副方電力的正弦波，并保證該變壓器可以隨意調制；（5）如果電子電力變壓器在使用過程中出現一些故障問題，該變壓器可以自行切斷電流，減少安全事故的發生；（6）電子電力變壓器具有獨立、智能的控制單元，可以自主現實裝置的檢修、維修工作，同時還可以進行互聯網通信。

2　級聯型電力電子變壓器工作原理

通過交流電對電子電力變壓器電能進行輸出，并顯示高頻信號，之后再由高頻變壓器進行變壓，在通過電氣隔離輸出高頻信號，最后通過電子電力變壓器的所輸出的信號流提供給電網使用，從而保證電子電力變壓器的用電安全。然而在這個輸送過程只有將電子電力變壓器進行合理控制。

在電子電力變壓器使用過程中，需要根據其中的直流環節將其中的變壓器進行變壓、分類、拓撲。拓撲結構主要分為：輸入級、高頻變壓器、輸出級這三種。其中的輸入級是電子電力變壓器中的整流電路，由IGBT組成，并以PWM的整流形式進行使用。在變壓器傳統整流電路中，其中的晶閘管可以對變壓器電流進行控制，并由電路的輸入電流滯后電壓，只有這樣才能保證控制工作可以順利進行下去。如果輸入電流波產生一定的畸形話就會降低諧波含量，從而降低變壓器的功率因素；高頻變壓器主要是退電力電子變壓器進行電氣隔離，并將其輸入到對應的高壓直流控制中，形成全新的方波信號，這又這樣才能使中頻變壓器進行耦合并列，再將其換成全新的抵押直流；輸出級是電力電子變壓器中的逆變電路，在使用過程中與輸入級一樣，都是由IGBT組成，由PI控制，保證電能質量。

3　級聯型電力電子變壓器仿真分析

3.1輸入側的控制策略

通過對級聯型電力電子變壓器PWM整流電路原理了解，可以得知在級聯型電力電子變壓器電路交流側的控制過程中，可以直接對直流側進行控制，只有這樣才能保證變壓器電路處于整流狀態，保證人們在使用過程中不會出現意外。同時還需要將網側電流進行正弦化設置，并保證電力電子變壓器的網側電壓所處位置相同。除此之外，要想確保網側電流和電壓的具有相同的頻率，需要使用對應的鎖相技術，從而改善其中電流質量。在使用過程中鎖相環主要通過自動追蹤輸入信號頻率與相位的閉環反饋進行控制，他主要由鑒相器、環路波濾器、壓控振蕩器中組成。其主要功能是用來檢側電路信號相位差。

3.2輸出側的控制策略

輸出側是一個典型的逆變電路，在實際使用過程中具有較多的控制策略，比如說模糊控制、無差拍控制、PI控制等，它們都是由提高系統組成，并由其控制，保證變壓器在使用過程中的準確性。但是直流側電壓在使用過程中還會出現一些煩擾現象，需要輸出側不能對其進行合理控制，那就需要使用PI控制來解決這一問題。通過使用PI控制原理可以使逆變器得到對應的有效電流，并保證逆變器所得信號與正弦波信號相同。之后再將二者之間信號進行比較，通過PWM開IGBT進行控制。

3.3仿真結果

在對級聯型電力電子變壓器控制控制之后，需要將其結果以仿真的形式總結出來，并對其進行深入分析，得出網側電流和電壓在使用的電壓在第二個周期就具有一定的同相位；其中的中間直流電壓需要保證變壓器得到對應的滿足之后進行輸出，只有這樣才能保證電力質量。

4　總結

級聯型電力電子變壓器在使用過程中，主要通過高頻變壓器、輸出側、輸入側的網側電流與PI進行控制，保證人們的用電安全。此外，根據級聯型電力電子變壓器的仿真結果顯示，輸入側可以使用直流側來保證電壓的穩定性，而輸出側使用網側電流今夕本文對級聯型電力電子變壓器控制策略進行了簡單的研究，文中還存在著一定的不足，希望我國專業技術人員加強對級聯型電力電子變壓器控制策略研究，從而保證人們用電質量的安全，促進電力企業快速發展，提高社會經濟效益。

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Research on control strategy of cascade power electronic transformer

Cui Meng
（Jiangsu electric power company maintenance branch，211102）

The power electronic transformer is a new type of electric energy conversion tool,which can use the power electronic conversion technology to realize the function of the traditional transformer. Based on this,this paper makes a simple research on the cascade power electronic transformer,and makes the corresponding control strategy according to its own characteristics.

power electronic transformer;control strategy