張子辰

摘要：在交直流混合配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計階段的核心問題是如何對其組網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計，組網(wǎng)規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計對電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行具有重要意義。目前交直流混合配電網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計已取得一些成果，研究對象均為基于電壓源型變流器（VoltageSourceConverter，VSC）的交直流混合配電網(wǎng)，優(yōu)化目標(biāo)多從經(jīng)濟性和可靠性兩方面考慮。本文基于電力電子變壓器優(yōu)化運行控制策略展開論述。

關(guān)鍵詞：電力電子;變壓器;優(yōu)化運行;控制策略

中圖分類號：TM41 文獻標(biāo)識碼：A

引言

模塊化多電平電力電子變壓器（MMC-PET）是一種采用電力電子器件和高頻變壓器構(gòu)成的新型變壓器，相比于傳統(tǒng)變壓器，其體積、重量都大幅減小。用它替代傳統(tǒng)配電變壓器既可提高電網(wǎng)的智能化水平。

1 電力電子變壓器控制技術(shù)概述

1.1 電力電子變壓器控制策略概述

電力電子變壓器的控制方式與其他類型的變壓器相比，具有明顯的簡捷優(yōu)勢，常規(guī)的整流模塊中主要通過對整流模塊與逆變模塊中驅(qū)動相角差調(diào)價，來實現(xiàn)對輸出電壓值的有效調(diào)節(jié)，電力電子變壓器在其中發(fā)揮隔離電力電子變壓器電路拓?fù)渑c控制策略文Z吳雙近年來，電力電子技術(shù)取得了前所未有的良好發(fā)展局面，屆時依托其基礎(chǔ)上發(fā)展而來的電力電子變壓器也取得了進一步的優(yōu)化發(fā)展，其自出現(xiàn)至今一直都備受全社會的關(guān)注，如今該種電氣元件的技術(shù)水平日益提升，應(yīng)用范圍也在日趨擴大，因此加強對電力電子變壓器的分析研究對于電力系統(tǒng)的長遠(yuǎn)發(fā)展而言具有特殊意義。電力電子變壓器的相關(guān)技術(shù)進行了簡要闡述，并在上述基礎(chǔ)上就其電路拓?fù)渑c控制策略進行深入探究，希望本文能夠為從事電力變壓器研究的技術(shù)人員提供一些借鑒之處。摘要以及變壓處理的職能，但是由于此種電路系統(tǒng)中電流值比較大，所以直接導(dǎo)致了電壓電流的應(yīng)力相對比較大，可以借助于一些特殊的方式進行處理，但是通常這些出方式十分復(fù)雜，所以在實際的應(yīng)用過程中調(diào)節(jié)難度系數(shù)十分高。

1.2 交直交直交電力電子變壓器控制策略

關(guān)于交直交直交電力電子變壓器控制策略具體的可以從三個層面進行分析：（1）借助于輸入整流模塊控制途徑處理，其主要被應(yīng)用于不考慮功率雙向流動的場景之中，可以有效的簡化控制過程，并且有效的提升整個電路的信號處理能力。（2）借助于隔離模塊控制途徑處理，該種控制策略主要從電路的占空比以及電路頻率的控制兩個層面進行管控，以此來有效的優(yōu)化電路隔離模塊的功能。

2 優(yōu)化運行控制策略

針對電容電壓的波動可以采用傳統(tǒng)的抑制方式，即在輸入級MMC的控制中，加入電容電壓均衡控制與電容電壓平衡控制，來維持電容電壓恒定。該方式雖然能夠取得一定的效果，但其根本原理是通過MMC子模塊的投切，限制交流功率在子模塊電容上的充放電，其抑制效果有限，而且也增加了輸入級MMC控制系統(tǒng)的運算量。PET子模塊由MMC功率單.元和DC/DC變換器模塊組成，等效電路如圖5所示，MMC功率單元和DC/DC變換器均可等效為電流源。

由式（11）可知，影響子模塊電容電壓波動的不僅有輸入部分的MMC半橋，還有DC/DC變換器。傳統(tǒng)控制方法是調(diào)整第一個電流源的輸出，改進方法可以調(diào)整第二個電流源也就是DC/DC變換器的輸出來抑制電容電壓的波動。DC/DC變換器采用單環(huán)控制的橋間移相控制，每個全橋均輸出一個頻率固定、占空比為500！的高頻方波，但同一變換器中的原副邊兩個全橋方波錯開一定的相位角，傳統(tǒng)的移相控制的移相角限制在-π/4到π/4之間以實現(xiàn)能量正常傳輸?shù)目刂?，在實際應(yīng)用中，移相角很小，遠(yuǎn)達(dá)不到π/4。圖6是DC/DC變換器控制框圖。DC/DC變換器輸出電壓實際值Ul與參考值Ulref進行比較，通過PI調(diào)節(jié)器得到輸出電流參考值iref。系統(tǒng)中共有6n個輸出并聯(lián)的DC/DC變換器，故電流參考值除以6n后，再經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器，便得到每個DC/DC變換器原副邊之間的移相角。

由式（11）可以看出，通過在DC/DC變換器控制環(huán)節(jié)上增加電流修正量，分擔(dān)一部分基頻和2倍頻電流，可以有效減小子模塊電容電壓波動。

結(jié)束語

近年來我國分布式可再生能源（Distributed RenewableEnergySources，D R ES）增長迅速，大規(guī)模分布式可再生能源接入電網(wǎng)，對系統(tǒng)的靈活接入和有效管控提出了新的挑戰(zhàn)和更高的要求。目前可再生能源接入技術(shù)交直流變換環(huán)節(jié)較多，降低了效率、影響了接入的便捷性，另外配電網(wǎng)互聯(lián)互濟和柔性調(diào)控能力不足，也限制了分布式可再生能源的充分消納和高效利用。電力電子變壓器（PowerElectronicTransformer，PET）結(jié)合了電力電子變換器和高頻變壓器，相較傳統(tǒng)變壓器，PET在減小自身體積和重量、電能調(diào)節(jié)等方面具有很大優(yōu)勢，在含大規(guī)?？稍偕茉吹慕恢绷骰旌舷到y(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用價值，利用雙向多端口電力電子變壓器構(gòu)建交直流混合系統(tǒng)，可以實現(xiàn)靈活組網(wǎng)，在多個交直流電壓等級集成分布式可再生能源，實現(xiàn)靈活安全接入;并減少變換環(huán)節(jié)，提高能源利用效率，增強系統(tǒng)控制能力，在更大范圍實現(xiàn)不同類m可再生能源的互聯(lián)互補，充分消納可再生能源，是未來重要發(fā)展方向，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻

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