级联型电力电子变压器控制策略研究

崔 蒙

（江苏省电力公司检修分公司，211102）

级联型电力电子变压器控制策略研究

崔 蒙

（江苏省电力公司检修分公司，211102）

电力电子变压器是一种新型的电能转换工具，它可以利用电力电子转变技术来实现传统变压器的功能。基于此，本文对级联型电力电子变压器进行了简单的研究，并根据其自身特点制定对应的控制策略。

电力电子变压器；控制策略

0　前言

随着社会经济快速发展，人们生活质量逐渐提高，对于电力质量的要求也越来越高。但是实际电力使用过程中一些谐波、闪变、电压跌落等都会为电力质量产生一定的影响，严重的话会对使用用户造成较大的经济损失。变压器是输电变电中重要组成部分，其使用性能会直接影响电力的质量，在传统的变压器使用过程中多数采用铁芯式和油浸式，不但体积较大而且污染自然生态环境。随着GTO、IGBT等大型电力电子器件的出现，电力电子技术在人们生活中得到了广泛应用，一种全新的电子电力变压器也逐渐的出现在人们的视野中。全新的电子电力变压器可以有效的解决其中的不足，因此，做好级联型电力电子变压器控制工作可以有效的保证人们的用电安全，促进社会经济发展。

1　级联型电力电子变压器使用优点

电子电力变压器又被称作为固态变压器，通过对工频交流电将其转换为直流电能，再由高频压隔离，最后将直流电流逆变成工频交流电，供给人们使用。电子电力变压器与传统变压器相比存在着较大的优势，比如说：（1）电子电力变压器体积较小、重量较强、污染能力较差；（2）电子电力变压器具有较高的控制性，主要体现在原方电流、副方电压、电流中，方便人们操作；（3）电子电力变压器在运行过程中可以保持副方输入电压幅值，从而保证人们用电的稳定性；（4）始终保持原方电流和副方电力的正弦波，并保证该变压器可以随意调制；（5）如果电子电力变压器在使用过程中出现一些故障问题，该变压器可以自行切断电流，减少安全事故的发生；（6）电子电力变压器具有独立、智能的控制单元，可以自主现实装置的检修、维修工作，同时还可以进行互联网通信。

2　级联型电力电子变压器工作原理

通过交流电对电子电力变压器电能进行输出，并显示高频信号，之后再由高频变压器进行变压，在通过电气隔离输出高频信号，最后通过电子电力变压器的所输出的信号流提供给电网使用，从而保证电子电力变压器的用电安全。然而在这个输送过程只有将电子电力变压器进行合理控制。

在电子电力变压器使用过程中，需要根据其中的直流环节将其中的变压器进行变压、分类、拓扑。拓扑结构主要分为：输入级、高频变压器、输出级这三种。其中的输入级是电子电力变压器中的整流电路，由IGBT组成，并以PWM的整流形式进行使用。在变压器传统整流电路中，其中的晶闸管可以对变压器电流进行控制，并由电路的输入电流滞后电压，只有这样才能保证控制工作可以顺利进行下去。如果输入电流波产生一定的畸形话就会降低谐波含量，从而降低变压器的功率因素；高频变压器主要是退电力电子变压器进行电气隔离，并将其输入到对应的高压直流控制中，形成全新的方波信号，这又这样才能使中频变压器进行耦合并列，再将其换成全新的抵押直流；输出级是电力电子变压器中的逆变电路，在使用过程中与输入级一样，都是由IGBT组成，由PI控制，保证电能质量。

3　级联型电力电子变压器仿真分析

3.1输入侧的控制策略

通过对级联型电力电子变压器PWM整流电路原理了解，可以得知在级联型电力电子变压器电路交流侧的控制过程中，可以直接对直流侧进行控制，只有这样才能保证变压器电路处于整流状态，保证人们在使用过程中不会出现意外。同时还需要将网侧电流进行正弦化设置，并保证电力电子变压器的网侧电压所处位置相同。除此之外，要想确保网侧电流和电压的具有相同的频率，需要使用对应的锁相技术，从而改善其中电流质量。在使用过程中锁相环主要通过自动追踪输入信号频率与相位的闭环反馈进行控制，他主要由鉴相器、环路波滤器、压控振荡器中组成。其主要功能是用来检侧电路信号相位差。

3.2输出侧的控制策略

输出侧是一个典型的逆变电路，在实际使用过程中具有较多的控制策略，比如说模糊控制、无差拍控制、PI控制等，它们都是由提高系统组成，并由其控制，保证变压器在使用过程中的准确性。但是直流侧电压在使用过程中还会出现一些烦扰现象，需要输出侧不能对其进行合理控制，那就需要使用PI控制来解决这一问题。通过使用PI控制原理可以使逆变器得到对应的有效电流，并保证逆变器所得信号与正弦波信号相同。之后再将二者之间信号进行比较，通过PWM开IGBT进行控制。

3.3仿真结果

在对级联型电力电子变压器控制控制之后，需要将其结果以仿真的形式总结出来，并对其进行深入分析，得出网侧电流和电压在使用的电压在第二个周期就具有一定的同相位；其中的中间直流电压需要保证变压器得到对应的满足之后进行输出，只有这样才能保证电力质量。

4　总结

级联型电力电子变压器在使用过程中，主要通过高频变压器、输出侧、输入侧的网侧电流与PI进行控制，保证人们的用电安全。此外，根据级联型电力电子变压器的仿真结果显示，输入侧可以使用直流侧来保证电压的稳定性，而输出侧使用网侧电流今夕本文对级联型电力电子变压器控制策略进行了简单的研究，文中还存在着一定的不足，希望我国专业技术人员加强对级联型电力电子变压器控制策略研究，从而保证人们用电质量的安全，促进电力企业快速发展，提高社会经济效益。

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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