崔 蒙

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

級聯(lián)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(xiàn)傳統(tǒng)變壓器的功能?；诖?，本文對級聯(lián)型電力電子變壓器進行了簡單的研究，并根據(jù)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(jīng)濟快速發(fā)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(chǎn)生一定的影響，嚴重的話會對使用用戶造成較大的經(jīng)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(tǒng)的變壓器使用過程中多數(shù)采用鐵芯式和油浸式，不但體積較大而且污染自然生態(tài)環(huán)境。隨著GTO、IGBT等大型電力電子器件的出現(xiàn)，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(xiàn)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(lián)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(jīng)濟發(fā)展。

1　級聯(lián)型電力電子變壓器使用優(yōu)點

電子電力變壓器又被稱作為固態(tài)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(tǒng)變壓器相比存在著較大的優(yōu)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(xiàn)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(wěn)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(diào)制；（5）如果電子電力變壓器在使用過程中出現(xiàn)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(fā)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(xiàn)實裝置的檢修、維修工作，同時還可以進行互聯(lián)網(wǎng)通信。

2　級聯(lián)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(wǎng)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(jù)其中的直流環(huán)節(jié)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(tǒng)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(chǎn)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(lián)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(lián)型電力電子變壓器PWM整流電路原理了解，可以得知在級聯(lián)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(tài)，保證人們在使用過程中不會出現(xiàn)意外。同時還需要將網(wǎng)側電流進行正弦化設置，并保證電力電子變壓器的網(wǎng)側電壓所處位置相同。除此之外，要想確保網(wǎng)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(huán)主要通過自動追蹤輸入信號頻率與相位的閉環(huán)反饋進行控制，他主要由鑒相器、環(huán)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(tǒng)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(xiàn)一些煩擾現(xiàn)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(lián)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(wǎng)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(lián)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(wǎng)側電流與PI進行控制，保證人們的用電安全。此外，根據(jù)級聯(lián)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(wěn)定性，而輸出側使用網(wǎng)側電流今夕本文對級聯(lián)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(yè)技術人員加強對級聯(lián)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(yè)快速發(fā)展，提高社會經(jīng)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