一種減小三相級聯型PET各中間直流側電容的方法

劉 闖 ，齊瑞鵬，劉海軍 ，葛樹昆，支月媚 ，徐鑫哲

（1.東北電力大學 電氣工程學院，吉林 吉林 132012；2.全球能源互聯網研究院，北京 102211；3.國網北京市電力公司，北京 100031）

0 引言

相比于現有交流配電網，直流配電網可以有效地提高供電容量與電能質量，快速獨立地控制有功功率，靈活、便捷地接入可再生能源。因此，未來配電網必然要從現有交流配電網轉變為一個以傳統交流為網絡支撐，能夠實現交流配電網、直流配電網及交直流混合配電網的不同電壓等級互聯，且通過直流來實現功率柔性調節的新型配電網［1-2］。

作為交流配電網的關鍵組成設備，傳統工頻變壓器利用工頻鐵芯實現變壓、隔離和能量傳遞等基本功能，其可控性、兼容性較差，已遠不能滿足新型交直流混合配電網對電氣設備智能化水平的要求［3］。電力電子變壓器PET（Power Electronics Transformer）作為新型配電網的核心部件，又稱為固態變壓器SST（Solid-State Transformer），其將電力電子功率變換技術和電磁感應高頻隔離技術相結合，實現電能交直流混合柔性控制，是未來能源互聯網終端的能源路由器［3-5］。

目前PET普遍采用級聯型多電平系統結構，通過星形或三角形搭建三相系統結構。為了能夠使得PET真正工程化，除了兼顧高效率、高輸出性能外，還應提高其整體功率密度，降低空間體積，減少成本。然而對于三相級聯型PET，由于交流側電流和電壓都是基頻的正弦波，所以其功率以2倍基頻頻率波動，同時三相功率波動會分別通過各相PET向三相公共直流側傳遞。……