电力电子变压器中带隔离环节的DC/DC变换器的研究
发布时间:2022-01-22 22:50
随着电力电子变流技术在电网中的应用,一种新型的智能化变压器——电力电子变压器(Power Electronic Transformer, PET)受到越来越多的关注。与传统的变压器相比,电力电子变压器有很多优点,具备功率密度高、可控性好、智能化和兼容性强的特点,对于改善电网质量,建设数字电网和绿色电网具有重要的意义。PET目前广泛采用的是输入级、中间隔离级和输出级的三级拓扑结构。输入级采用的是三相PWM整流器,不仅能将三相电网的交流电整流成直流电,还可控制输入电流保持为正弦波且功率因数是可调的;输出级采用的是三相逆变器,将直流电逆变为所需频率及幅值的三相对称交流电压;中间级采用的是隔离型的双向全桥DC/DC变换器,不仅传输功率和能量,还有电压等级变换以及电气隔离的作用,是PET的关键部分,也是重点研究部分。隔离型双向DC/DC变换器,主要包括全桥逆变器、全桥整流器、中高频变压器以及输出滤波电路几个部分。采用两个频率相同、相位不同、占空比都为50%的方波电压信号进行控制。以LC谐振式双向DC/DC变换器为例,针对电路结构建立了数学模型,在此基础上,对DC/DC变换器传输的功率包括有功功率...
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:89 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1?AC/AC变换型PET原理图??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?AC/AC?PET??
?^?'流输出??图1.1?AC/AC变换型PET原理图??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?AC/AC?PET??AC/DC/AC变换型PET的工作原理为:输入的工频交流电压先经过整流器变??为直流电压,再经过逆变器变换为高频方波电压,然后高频方波电压通过高频变??压器賴合到副边绕组,紧接着再经过整流器变换为直流电压,最后逆变为所需要??的交流电压输出。???1???711?一 ̄DC/DC变换器?^?I??^??工频交1丄—/?W?1?I二/工频交,??流输入?/_?IT?^ ̄ ̄?/_?T?I?A?流输出??,?/Ml高频巧压器/?一?一^//\y??L?!??图1.2?AC/DC/AC变换型PET原理图??Fig?1.2?Schematic?diagram?of?AC/DC/AC?PET??AC/AC变换型PET,由于不含有直流环节,输入的电压扰动会通过变库器原??方賴合到变压器副方,最终使得变压器的输出也会产生扰动,不利于设备的正常??运行,因此,含直流环节的AC/DC/AC变换型PET成为主要的发展方向。AC/DC/AC??变换型PET由于采用PWM调制技术,因此可W实现功率、电流W及电压的灵活??控制
图2.3?PWM及开关函数波形??Fig?2.3?PWM?and?switching?function?waveforms??图2.3中,Ws=271/s,其中/s和成分别为开关频率和占空比,成<1。它们之间??的关系为??0?0?<?Q}J<(1?-?d*)死??■?*=<!?y?—分*)疋?。冗(足=a>?b,C)?(2-17)??0?y?+式)死<似,/?<?2江??。。=云?i〇-4),s*d的〇?=?d*??a?=?0?、??,"?(2-18)??=?(-1)"?—?sin(nd^7r)??.?nil??ao?2??(—1)。一?sin(W(i*冗)cos(wft)s〇??n,l?"巧??对开关函数求和有??S?+?玄?S?(-1)。 ̄?sin(吗;r)?:os(my,')?(2-19)??k=A,b,c?*=a>b
【参考文献】:
期刊论文
[1]全数字三相PWM整流器的实现及Matlab仿真[J]. 邵锐,杨捷. 电气应用. 2015(07)
[2]配电系统电力电子变压器拓扑结构综述[J]. 陈启超,纪延超,潘延林,王建赜. 电工电能新技术. 2015(03)
[3]推挽型电力电子变压器的研究与设计[J]. 张家金,韩正之. 实验室研究与探索. 2015(03)
[4]隔离式双向全桥DC-DC变换器预充电研究[J]. 曲平,李子欣,宋鹏先,孙湛冬,楚遵方,李耀华. 电工技术学报. 2014(S1)
[5]电力电子变压器研究现状及工程应用[J]. 陈亚爱,陈鹏,周京华. 电气应用. 2014(23)
[6]配电网电力电子变压器仿真研究[J]. 廖国虎,袁旭峰,邱国跃. 电测与仪表. 2014(17)
[7]电力电子变压器研究综述[J]. 廖国虎,邱国跃,袁旭峰. 电测与仪表. 2014(16)
[8]三相电压型PWM整流器的新型前馈解耦控制[J]. 黄辉先,胡超,彭一芯,陆建龙. 电力电子技术. 2014(07)
[9]基于导抗网络的电压型隔离双向DC/DC变换器[J]. 吴云亚,谢少军,阚加荣,汤雨. 电网技术. 2014(02)
[10]三相PWM逆变器输出LC滤波器设计方法[J]. 何亮,王劲松. 电气传动. 2013(12)
博士论文
[1]电子电力变压器的保护系统研究[D]. 桑子夏.华中科技大学 2014
[2]级联型电力电子变压器控制策略研究[D]. 武琳.北京交通大学 2014
[3]电子电力变压器若干关键技术研究与实现[D]. 易杨.华中科技大学 2013
[4]电子电力变压器控制策略研究[D]. 刘海波.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]双向全桥DC/DC变换器控制技术的研究[D]. 袁精.燕山大学 2014
[2]基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究[D]. 杨怀仁.浙江大学 2014
[3]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
[4]基于电子电力变压器的电力系统稳定性研究[D]. 刘云.华中科技大学 2013
[5]LCL-VSR的控制与设计[D]. 刘芳.合肥工业大学 2008
[6]电力电子变压器的新型拓扑结构与智能控制研究[D]. 郑强.武汉理工大学 2007
[7]自平衡电子电力变压器试验系统的研制[D]. 何金平.华中科技大学 2007
本文编号:3603058
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:89 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1?AC/AC变换型PET原理图??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?AC/AC?PET??
?^?'流输出??图1.1?AC/AC变换型PET原理图??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?AC/AC?PET??AC/DC/AC变换型PET的工作原理为:输入的工频交流电压先经过整流器变??为直流电压,再经过逆变器变换为高频方波电压,然后高频方波电压通过高频变??压器賴合到副边绕组,紧接着再经过整流器变换为直流电压,最后逆变为所需要??的交流电压输出。???1???711?一 ̄DC/DC变换器?^?I??^??工频交1丄—/?W?1?I二/工频交,??流输入?/_?IT?^ ̄ ̄?/_?T?I?A?流输出??,?/Ml高频巧压器/?一?一^//\y??L?!??图1.2?AC/DC/AC变换型PET原理图??Fig?1.2?Schematic?diagram?of?AC/DC/AC?PET??AC/AC变换型PET,由于不含有直流环节,输入的电压扰动会通过变库器原??方賴合到变压器副方,最终使得变压器的输出也会产生扰动,不利于设备的正常??运行,因此,含直流环节的AC/DC/AC变换型PET成为主要的发展方向。AC/DC/AC??变换型PET由于采用PWM调制技术,因此可W实现功率、电流W及电压的灵活??控制
图2.3?PWM及开关函数波形??Fig?2.3?PWM?and?switching?function?waveforms??图2.3中,Ws=271/s,其中/s和成分别为开关频率和占空比,成<1。它们之间??的关系为??0?0?<?Q}J<(1?-?d*)死??■?*=<!?y?—分*)疋?。冗(足=a>?b,C)?(2-17)??0?y?+式)死<似,/?<?2江??。。=云?i〇-4),s*d的〇?=?d*??a?=?0?、??,"?(2-18)??=?(-1)"?—?sin(nd^7r)??.?nil??ao?2??(—1)。一?sin(W(i*冗)cos(wft)s〇??n,l?"巧??对开关函数求和有??S?+?玄?S?(-1)。 ̄?sin(吗;r)?:os(my,')?(2-19)??k=A,b,c?*=a>b
【参考文献】:
期刊论文
[1]全数字三相PWM整流器的实现及Matlab仿真[J]. 邵锐,杨捷. 电气应用. 2015(07)
[2]配电系统电力电子变压器拓扑结构综述[J]. 陈启超,纪延超,潘延林,王建赜. 电工电能新技术. 2015(03)
[3]推挽型电力电子变压器的研究与设计[J]. 张家金,韩正之. 实验室研究与探索. 2015(03)
[4]隔离式双向全桥DC-DC变换器预充电研究[J]. 曲平,李子欣,宋鹏先,孙湛冬,楚遵方,李耀华. 电工技术学报. 2014(S1)
[5]电力电子变压器研究现状及工程应用[J]. 陈亚爱,陈鹏,周京华. 电气应用. 2014(23)
[6]配电网电力电子变压器仿真研究[J]. 廖国虎,袁旭峰,邱国跃. 电测与仪表. 2014(17)
[7]电力电子变压器研究综述[J]. 廖国虎,邱国跃,袁旭峰. 电测与仪表. 2014(16)
[8]三相电压型PWM整流器的新型前馈解耦控制[J]. 黄辉先,胡超,彭一芯,陆建龙. 电力电子技术. 2014(07)
[9]基于导抗网络的电压型隔离双向DC/DC变换器[J]. 吴云亚,谢少军,阚加荣,汤雨. 电网技术. 2014(02)
[10]三相PWM逆变器输出LC滤波器设计方法[J]. 何亮,王劲松. 电气传动. 2013(12)
博士论文
[1]电子电力变压器的保护系统研究[D]. 桑子夏.华中科技大学 2014
[2]级联型电力电子变压器控制策略研究[D]. 武琳.北京交通大学 2014
[3]电子电力变压器若干关键技术研究与实现[D]. 易杨.华中科技大学 2013
[4]电子电力变压器控制策略研究[D]. 刘海波.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]双向全桥DC/DC变换器控制技术的研究[D]. 袁精.燕山大学 2014
[2]基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究[D]. 杨怀仁.浙江大学 2014
[3]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
[4]基于电子电力变压器的电力系统稳定性研究[D]. 刘云.华中科技大学 2013
[5]LCL-VSR的控制与设计[D]. 刘芳.合肥工业大学 2008
[6]电力电子变压器的新型拓扑结构与智能控制研究[D]. 郑强.武汉理工大学 2007
[7]自平衡电子电力变压器试验系统的研制[D]. 何金平.华中科技大学 2007
本文编号:3603058
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