电力电子变压器的控制策略
电力电子变压器简要介绍
电力电子变压器简要介绍电力电子变压器介绍0、前言电力电子变压器(Power Electronic Transformer 简称PET)作为一种新型的能量转换设备，与传统的变压器相比，具有体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油等优点。
它是集电力电子、电力系统、运算机、数字信号处理以及自动操纵理论等领域为一体的电力系统前沿研究课题，通过电力电子器件和电力电子变流技术，对能量进行转换与操纵，以替代传统的电力变压器。
1、差不多原理PET 的设计思路源于具有高频连接的AC/AC变换电路, 其差不多原理见图1, 即通过电力电子变换技术将变压器原边的工频交流输入信号变换为高频信号, 经高频变压器耦合到副边后, 再经电力电子变换还原成工频交流输出。
因高频变压器起隔离和变压作用, 因铁心式变压器的体积与频率成反比, 因此高频变的体积远小于工频变压器, 其整体效率高。
图1 电力电子变压器差不多原理框图PET 的具体实现方案分两种形式: 一是在变换中不含直流环节, 即直截了当AC/AC变换, 其原理是: 在高频变压器原边进行高频调制, 在副边同步解调; 二是在变换中存在直流环节, 通常在变压器原边进行AC/AC变换, 再将直流调制为高频信号经高频变压器耦合到副边后, 在副边进行DC/AC变换。
比较两种方案, 后种操纵特性良好, 通过PWM 调制技术可实现变压器原副边电压、电流和功率的灵活操纵, 有望成为今后的进展方向。
2、研究现状自1970 年美国GE 公司第一发明了具有高频连接的AC/AC 变换电路后, 专门多科研工作者对各种不同结构的具有高频连接的AC/AC 变换器进行了深入的探讨和研究, 并提出了PET 的概念。
美国海军和美国电力科学研究院(EPRI)的研究小组先后提出了一种固态变压器结构, Koo suke Harada等人也提出了一种智能变压器, 他们通过对高频技术的使用, 使变压器体积减小, 实现恒压、恒流、功率因数校正等功能。
电力电子技术中的电力电子变压器有什么特点
电力电子技术中的电力电子变压器有什么特点电力电子技术是电力系统中的重要组成部分，其应用范围广泛，其中电力电子变压器作为电力电子技术中的重要组成部分，具备着一些独特的特点。
本文将从变压器的基本原理、应用领域和特点等方面进行论述。
一、基本原理变压器是通过电磁感应原理实现电能的传输和变换的一种电气装置。
电力电子变压器是在变压器的基础上应用了电力电子技术的产物。
基于变压器的原理，电力电子变压器将交流电能通过开关管等电力电子元器件进行调节和控制，实现变换、调整和控制电能的功能。
相比传统的变压器，电力电子变压器具有更灵活的控制特性，能够满足不同的电力系统需求。
二、应用领域电力电子变压器在电力系统中得到了广泛的应用，主要包括以下几个领域：1. 电力传输与分配：电力电子变压器可以在电力系统中实现高效率的能量传输和分配。
通过控制电力电子变压器的工作方式和参数，可以实现电能的变压、变频、调整等功能，确保电力系统的稳定运行。
2. 可再生能源发电系统：电力电子变压器在可再生能源发电系统中起到了重要的作用。
例如，光伏发电系统、风力发电系统等，通过电力电子变压器的调节和控制，将可再生能源转化为交流电，并实现与电网的连接。
3. 智能电网与微电网：随着电力系统向智能化和可靠性更高的方向发展，电力电子变压器在智能电网与微电网中的应用越来越广泛。
通过电力电子变压器的运行和控制，实现电能的调度和优化，提高电力系统的供电质量和可靠性。
三、特点分析1. 高效性：电力电子变压器能够实现高效率的能量传输和变换，相比传统的变压器具有更低的传输损耗和更高的能量转换效率。
这主要得益于电力电子器件的高效率和灵活控制的特点。
2. 灵活性：电力电子变压器具有灵活控制的特点，能够根据需求实现电能的变压、变频、调整等功能。
可以通过控制电力电子变压器的工作方式和参数，实现对电力系统的精细调节和控制。
3. 高可靠性：电力电子变压器采用了先进的电力电子器件和控制策略，具有较高的可靠性。
新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究
新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究随着电力系统的快速发展，电力电子器件在电力传输和分配中的应用也越来越广泛。
特别是电力电子变压器作为变压器的一种替代技术，因其高效率、小体积和可调节的特点，受到了广泛关注。
MMC（Modular Multilevel Converter）和DC-DC变换器作为电力电子变压器的两个重要组成部分，在其拓扑结构和控制策略中有着重要的作用。
MMC是一种多电平换流器，通过将多个H桥单元级联构成，能够实现高精度的电压和电流控制。
而DC-DC变换器则通过控制开关管的通断状态，将输入的直流电压转换为输出所需的直流电压。
在新型电力电子变压器中，MMC和DC-DC变换器可以结合使用，将输入的交流电压转换为直流电压，再通过DC-DC变换器将直流电压转换为输出所需的直流电压。
这种结合使用的拓扑结构不仅可以提高电力电子变压器的性能，还可以减少谐波和电磁干扰。
在拓扑结构的选择上，MMC和DC-DC变换器可以采用串联结构或并联结构。
串联结构中，MMC和DC-DC变换器可以按照传统的串联方式连接，其中MMC用于实现电压的调节，DC-DC 变换器用于实现电压的变换；而在并联结构中，MMC和DC-DC 变换器可以通过并联方式连接，将MMC的输出电压直接输入到DC-DC变换器中进行变换。
具体选择哪种结构，需要根据实际的应用需求和系统的特点进行综合考虑。
在控制策略方面，对MMC与DC-DC变换器的控制策略进行研究是非常重要的。
对MMC的控制策略可以通过调节每个H桥单元的开关状态来实现，从而控制输出电压和电流；对DC-DC 变换器的控制策略可以通过调节开关管的通断状态来实现，从而控制输出电压和电流。
在控制时，需要考虑到电力电子变压器的快速动态响应、高精度控制和电磁兼容性等方面的要求。
在研究中，可以采用模拟仿真和实验验证的方法来验证MMC与DC-DC变换器在电力电子变压器中的拓扑和控制策略的有效性。
电力电子变压器技术研究综述
电力电子变压器技术研究综述一、本文概述随着电力电子技术的快速发展，电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET）作为一种新型的电力变换设备，正逐渐在电力系统中得到广泛应用。
本文旨在对电力电子变压器技术的研究进行全面的综述，以期为相关领域的研究人员提供有益的参考。
本文将首先介绍电力电子变压器的基本原理和结构，阐述其在电力系统中的作用和优势。
接着，文章将重点分析电力电子变压器在电能质量控制、电网接入、分布式能源系统等方面的应用，探讨其在实际运行中的性能表现和存在的问题。
本文还将对电力电子变压器的关键技术进行深入研究，包括但不限于：高效能电能变换技术、宽频带电磁兼容技术、智能化控制技术等。
通过对这些关键技术的分析，本文旨在揭示电力电子变压器技术的发展趋势和潜在挑战。
本文将对电力电子变压器的未来研究方向进行展望，以期推动该领域的技术创新和应用发展。
通过本文的综述，我们期望能够为电力电子变压器的进一步研究和发展提供有益的启示和借鉴。
二、电力电子变压器的基本原理与特点电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET）是一种基于电力电子技术的新型变压器，它结合了传统变压器和电力电子技术的优点，具有许多独特的特性。
其基本原理主要基于电力电子转换器和控制系统，实现对电压、电流和功率的灵活控制和调节。
PET的基本原理可以分为三个部分：输入级、隔离级和输出级。
输入级通常采用AC/DC或AC/AC变换器，将输入的交流或直流电能转换为适合后续处理的直流电能。
隔离级则通过高频变换器实现电能的隔离和传输，同时实现电压和电流的灵活调节。
输出级则负责将高频电能转换回交流电能，以供用户使用。
灵活性和可控性：电力电子变压器可以通过控制系统实现对电压、电流和功率的灵活控制和调节，从而满足各种复杂的电力需求。
高效率：电力电子变压器采用高频变换技术，使得其转换效率远高于传统变压器，降低了能源浪费。
单相电力电子变压器控制策略的研究
损失 。如 何 解 决 这 些 问 题 ， 改 善 电能 质 量 ， 是 现 在 学者 们研 究 的焦点 。
（ ４ ）始 终保 证 原方 电流 和 副方 电压 为 正 弦波 ， 且 原方 功率 因数 任意 可调 。
２ ６期
杨存祥 ， 等： 单相 电力电子变压器控制策 略的研究
侧 电流正 弦化 ， 即它 的相 位 要 和 网测 电压 同 相 位 。
为 了使 网侧 电流 和 网侧 电压 达 到 同 相位 ， 提 出一 种
网侧 电流跟 随 的方 法 。
图 １ 电 力 电子 变 压 器 工 作 原 理 图
（ ３ ）运行时可保持 副方输 出电压幅值恒定 ， 不
２ ０ １ ３年 ５月 １ ６ ３收到 ， １ ５月 ２ ９日修改 第一作者 简介 ： 杨存祥 （ １ ９ ６ ６ 一） ， 男， 河南 台前人 ， 教授 ， 博士 ， 研 究 方 向： 电气测量与电机故障诊 断技术 。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｙ ａ ｎ ｇ ｚ ｚ ｈ ａ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ。
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２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
机 电技 术
单 相 电力 电子变压 器控制策略的研究
杨存祥 冯 雪 金 楠 何 康
（ 郑州轻工业 学院 电气信息工程学院 ， 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ）
摘
要 电力 电子 变压器 （ Ｐ Ｅ Ｔ ） 是 一种新 型的电能转换 工具 ， 它利用 电力 电子变换技术来实现传统变压器 的功能。介 绍 了单
器， 它 的拓 扑结构 如 图 ２所 示 ， 包括输入级 、 高 频 变
面向中高压智能配电网的电力电子变压器研究
面向中高压智能配电网的电力电子变压器研究一、本文概述随着科技的飞速发展和全球能源结构的转型，电力系统正面临前所未有的挑战与机遇。
特别是在中高压智能配电网领域，对电力电子变压器的需求日益凸显。
本文旨在深入研究面向中高压智能配电网的电力电子变压器，探讨其设计原理、关键技术及应用前景。
本文将首先介绍电力电子变压器的基本原理，包括其与传统变压器的区别及优势。
随后，将重点分析电力电子变压器在中高压智能配电网中的应用场景，如提高电能质量、增强系统稳定性、实现可再生能源接入等。
在此基础上，本文将详细阐述电力电子变压器的关键技术，包括功率电子转换技术、控制技术、电磁兼容设计等。
本文还将关注电力电子变压器的实际应用情况，通过案例分析，探讨其在中高压智能配电网中的实际效果及存在的问题。
本文将展望电力电子变压器的未来发展趋势，提出相应的建议与展望，以期为我国中高压智能配电网的建设与发展提供有益的参考。
通过本文的研究，期望能够为相关领域的研究人员及工程师提供有益的借鉴与启示，共同推动电力电子变压器在中高压智能配电网中的广泛应用与发展。
二、电力电子变压器的基本原理电力电子变压器（Power Electronic Transformer，简称PET）是一种基于电力电子技术的新型变压器，它采用先进的电力电子装置和高频磁链技术，实现了对电网电压和电流的灵活调控。
与传统变压器相比，电力电子变压器具有更高的运行效率、更低的能耗、更强的适应性以及更好的电能质量治理能力。
电力电子变压器的基本原理主要包括三个部分：电能转换、磁链传递和电能输出。
在电能转换阶段，PET通过前级AC/DC或DC/DC变换器将输入的交流或直流电能转换为适合高频磁链传递的直流电能。
这一步骤实现了对电网电能的初步调控和优化。
接下来是磁链传递阶段，PET利用高频磁链传递技术，将直流电能转换为高频交流电能，并通过高频变压器进行传递。
高频磁链传递技术可以有效减小变压器的体积和重量，提高变压器的功率密度。
电力电子变压器的设计与研究
电力电子变压器的设计与研究电力电子变压器是一种新型的变压器，它采用电力电子器件替代传统的磁性材料实现能量转换。
它通过电力电子开关实现对输入电源的控制，将电能以可变的频率和幅值输出。
电力电子变压器具有高效率、大功率密度、灵活性高等优点，在电力系统和工业应用中具有广阔的应用前景。
设计一款高效的电力电子变压器需要考虑多个因素。
首先，输入电源的电流和电压范围需要满足所需的输出功率要求。
确定输入电源参数后，可以进一步确定转换器的拓扑结构和电路参数。
常见的拓扑结构包括全桥式和半桥式等，每种拓扑结构都有其适用的工作条件和性能。
此外，选择适当的电力电子元件也是设计过程中的重要一环。
常用的电力电子元件有功率MOSFET、IGBT等，它们具有高速开关、低计算损耗等特点。
对于电力电子变压器的研究，一般主要集中在以下几个方面。
首先是拓扑结构和控制策略方面的研究。
拓扑结构的选择直接关系到变压器的性能和效率，因此需要对各种拓扑结构进行比较和优化。
控制策略包括输出电压、输出频率的控制等，需要通过对电力电子开关的控制来实现。
其次是功率损耗和热管理方面的研究。
由于电力电子变压器工作在高功率和高频率下，会产生较大的损耗和热量，因此需要设计合理的冷却系统来保证设备的正常工作。
最后是变压器的可靠性和互连技术方面的研究。
电力电子变压器的可靠性和寿命是影响其应用的关键因素之一，需要通过研究封装技术和互连技术来提高变压器的可靠性。
在实际应用中，电力电子变压器具有广泛的应用前景。
首先，电力电子变压器可以在电力系统中用于变频调速和功率因数校正等领域。
传统的电力系统中使用的变压器具有固定的输出频率和电压，无法满足电力调节的需求，而电力电子变压器可以实现输出频率和电压的灵活调节，可以提高电力系统的稳定性和效率。
其次，电力电子变压器还可以应用于工业生产中，如电力电子变频器、电力电源、电力调节器等。
这些领域对电力电子变压器的要求更高，需要实现高效率、高可靠性和高功率密度。
电力电子变压器原理、现状、应用场合介绍
电力电子变压器介绍0、刖言电力电子变压器（Power Electronic Transformer简称PET）作为一种新型的能量转换设备，与传统的变压器相比，具有体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油等优点。
它是集电力电子、电力系统、计算机、数字信号处理以及自动控制理论等领域为一体的电力系统前沿研究课题，通过电力电子器件和电力电子变流技术，对能量进行转换与控制，以替代传统的电力变压器。
1、基本原理PET的设计思路源于具有高频连接的AC/AC变换电路，其基本原理见图1,即通过电力电子变换技术将变压器原边的工频交流输入信号变换为高频信号，经高频变压器耦合到副边后，再经电力电子变换还原成工频交流输出。
因高频变压器起隔离和变压作用，因铁心式变压器的体积与频率成反比所以高频变的体积远小于工频变压器，其整体效率高。
输人高频高频输出图1电力电子变压器基本原理框图PET的具体实现方案分两种形式：一是在变换中不含直流环节，即直接AC/AC变换，其原理是：在高频变压器原边进行高频调制，在副边同步解调；二是在变换中存在直流环节，通常在变压器原边进行AC/AC变换，再将直流调制为高频信号经高频变压器耦合到副边后，在副边进行DC/AC变换。
比较两种方案，后种控制特性良好，通过PWM 调制技术可实现变压器原副边电压、电流和功率的灵活控制, 有望成为今后的发展方向。
2、研究现状自1970 年美国GE 公司首先发明了具有高频连接的AC/AC 变换电路后, 很多科研工作者对各种不同结构的具有高频连接的AC/AC 变换器进行了深入的探讨和研究, 并提出了PET 的概念。
美国海军和美国电力科学研究院(EPRI)的研究小组先后提出了一种固态变压器结构，Koo suke Harada 等人也提出了一种智能变压器, 他们通过对高频技术的使用, 使变压器体积减小, 实现恒压、恒流、功率因数校正等功能。
早期的PET的理论和实现研究由于受当时电力电子器件和功率变换技术发展水平的限制, 所提出的各种设计方案均未能实用化, 特别是在可用于实际输配电系统(10kV以上)的PET的研究方面进展不大。
电力电子变压器研究综述
电力电子变压器研究综述一、本文概述随着可再生能源的快速发展和智能电网的逐步推进，电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET）作为一种新型的电能转换设备，正受到越来越多的关注。
电力电子变压器不仅能够实现传统变压器的电压和电流变换功能，还具备更加灵活和智能的电能质量控制能力，为现代电力系统的稳定运行和高效管理提供了有力支持。
本文旨在对电力电子变压器的研究进行综述，全面梳理其发展历程、基本原理、关键技术、应用现状以及未来发展趋势。
文章将回顾电力电子变压器的诞生背景和发展历程，阐述其在现代电力系统中的重要地位。
文章将详细介绍电力电子变压器的基本工作原理，包括其拓扑结构、控制策略以及电能转换过程等。
在此基础上，文章将重点关注电力电子变压器的关键技术，如宽禁带半导体材料的应用、高效冷却技术、电磁兼容设计等，并分析这些技术对提升电力电子变压器性能的重要作用。
文章还将对电力电子变压器的应用现状进行梳理，包括在可再生能源并网、智能电网、微电网等领域的应用实例和效果分析。
通过对比分析，文章将展示电力电子变压器在提高电能质量、增强系统稳定性、促进可再生能源消纳等方面的优势。
文章将展望电力电子变压器的未来发展趋势，探讨其在新型电力系统中的潜在应用前景和可能面临的挑战。
通过本文的综述，读者可以对电力电子变压器的研究现状和发展趋势有更加全面和深入的了解，为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、电力电子变压器的基本原理与结构电力电子变压器（Power Electronic Transformer，简称PET）是一种新型的电能转换与传输设备，它将传统电力变压器的功能与电力电子技术的优势相结合，为现代电力系统提供了更加灵活、高效的解决方案。
PET的基本原理和结构是其在电力系统中发挥作用的关键。
基本原理上，电力电子变压器利用电力电子技术实现电能的高效转换和传输。
它首先通过整流器将输入的交流（AC）电转换为直流（DC）电，然后通过逆变器将直流电再转换回交流电。
移相全桥控制策略
移相全桥控制策略是一种在电力电子系统中常用的控制方法，主要应用于隔离型DC/DC变换器。
这种控制策略的基本思想是通过调节开关器件（如MOSFET）的导通时间，以实现输出电压的稳定和效率的优化。
移相全桥控制策略的关键在于调节原边MOSFET间的移相角，从而调节输出电压。
在移相全桥控制策略中，通常利用MOSFET漏源极寄生电容和变压器的漏感谐振，实现四个MOSFET的零电压开关（Zero Voltage Switching, ZVS）。
这种零电压开关技术可以显著减小开关损耗，提高整机的效率。
此外，移相全桥控制策略还可以通过改变开关频率来调节输出电压，以适应不同的负载条件。
为了实现上述控制策略，可以采用数字方法进行控制，例如基于DSP进行编程。
在实现输出期望占空比和软启动等基本功能的基础上，可以加入交错控制以减小输出纹波。
此外，动态死区和载波动态移位的设置也有利于减小负载较小时MOSFET电压尖峰以及加快突变时输出的动态响应。
然而，移相全桥控制策略也存在一些挑战。
例如，移相全桥DC/DC变换器是一个非线性时延的系统，因此传统的线性控制方式可能无法在所有工作点都具有良好的控制性能。
此外，器件的差异与老化也可能导致与设计的数学模型产生偏差，影响移相全桥变换器输出特性的恶化。
为了解决这些问题，可以研究输入电压、负载功率、开关频率、变压器原边等效谐振电感变化对系统稳定性和动静态性能的影响，并设计鲁棒性变增益控制器以增强系统对外部扰动与内在参数变化的鲁棒性。
以上信息仅供参考，如需更多关于移相全桥控制策略的信息，建议咨询相关领域的专家或查阅相关文献。
电力电子变压器中双有源桥DCDC变换器的研究
电力电子变压器中双有源桥DCDC变换器的研究一、本文概述随着可再生能源和分布式发电系统的快速发展，电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET）在智能电网和微电网中扮演着越来越重要的角色。
作为PET的核心组成部分，双有源桥DCDC 变换器（Dual Active Bridge, DAB）因其高效率、高功率密度和良好的动态响应特性而备受关注。
本文旨在对电力电子变压器中的双有源桥DCDC变换器进行深入研究，探讨其工作原理、控制策略、优化设计及实际应用中的关键问题。
本文首先介绍电力电子变压器的基本概念和特点，阐述其在现代电力系统中的重要作用。
随后，重点分析双有源桥DCDC变换器的拓扑结构和工作原理，探讨其与传统DCDC变换器的区别和优势。
在此基础上，研究DAB变换器的控制策略，包括移相控制、电压控制等，并分析不同控制策略下的性能和特点。
本文还将关注DAB变换器的优化设计，包括参数选择、损耗分析、热设计等方面。
通过理论分析和实验验证，提出有效的优化方法，提高DAB变换器的效率和可靠性。
本文还将探讨DAB变换器在电力电子变压器中的实际应用，包括并网逆变器、储能系统、微电网等领域，分析其在实际运行中的性能和面临的挑战。
本文的研究成果将为电力电子变压器的设计和应用提供有益的参考，推动智能电网和分布式发电系统的发展。
二、双有源桥DCDC变换器的基本原理双有源桥（Dual Active Bridge, DAB）DCDC变换器是一种基于移相控制的双向DC-DC变换器，其基本原理是通过控制两个全桥逆变器的移相角，实现两个直流电源之间的功率传输和电压变换。
DAB变换器由两个全桥逆变器和一个高频变压器组成，每个全桥逆变器由四个开关管构成，可以独立地控制电流的流向。
高频变压器用于实现两个直流电源之间的电气隔离，同时传递功率。
DAB变换器的工作过程可以分为两个阶段：正向传输和反向传输。
在正向传输阶段，功率从高压侧传输到低压侧；在反向传输阶段，功率从低压侧传输到高压侧。
基于电力电子调压器的电网综合治理控制策略
基于电力电子调压器的电网综合治理控制策略摘要：差异化电网系统要采取不同的新能源电力管理机制，减少规划难题的同时，降低电网规划调度的压力，发挥新能源应用价值，打造技术支持下的多元电力系统。
关键词：电力电子调压器；电网综合治理；控制策略；引言综上，当今时代背景下电网智能化发展是电力企业发展的必然趋势，在这一过程中电力行业所要做的是做好智能电网信息安全风险的防范工作，避免因电网信息安全风险过大而给电力企业带来一定的损失。
实践也证明，电网建设的智能化发展在一定程度上有效提高了电力产业的实际工作效率，在给人类社会生活带来巨大便利的同时促进了电力产业的发展。
1电力电子调压器（PEVR）结构与原理PEVR是一种适用于6kV，10kV，35kV配电系统的调压装置，通过电压的实时反馈实现电压的连续调节。
PEVR结构图如图1所示。
PEVR串并联侧换流器通过背靠背的形式由直流电容耦合在一起，两侧换流器均采用全控型器件（GTO或IGBT）。
PEVR串联侧的功能与SSSC相同，通过电压逆变器产生功率补偿，等效为在电网到用户负荷的线路上串联进一个可控的电压源，为系统叠加一个幅值、相角以及频率均可调节的交流电压。
PEVR并联侧功能与STATCOM相同，通过并联变压器对电网侧电压进行整流建立背靠背换流器直流母线电压。
PEVR通过串并联侧换流器的结合，增大了原本元件单独工作时电压的调节范围。
由于PEVR自身不能产生有功功率，串联侧向系统提供或吸收的有功功率是由并联侧提供通路，串并联侧逆变器之间耦合的直流电容输送，而无功功率由串并联侧逆变器提供。
控制系统接收节点电压实时监测值，其补偿量由系统设置控制的参考值与实际值的差值经串并联侧内部控制环运算后反馈至系统。
PEVR选择了串联侧换流器接在靠近电网侧，而并联侧换流器接在靠近用户负载侧，这样的拓扑结构相比于串联侧接在负载侧、并联侧接在网侧的拓扑，可以在对系统功率零吸收的情况下实现电压的补偿，并为负载电压和系统电流提供更好的谐波抑制能力。
牵引电力电子变压器次谐振现象机理及抑制策略
2.1次谐振机理 LLC谐振变换器的拓扑如图2所示,本文以能量
正向流动为例进行描述％ 6dc为图1中级联整流器某 个H桥的输出直流电压,>-、Lm分别为高频变压器8 的漏感和励磁电感,C-为谐振电容,*为谐振电流,6 为输出直流电压％
PETT主电路拓扑如图1所示,分为高压级联整流 器、LLC谐振变换器、逆变器负载％
整流器开关频率特征次谐波和 LLC谐振变换器开关
〔 频率特征次谐波 17-。直流电压这种谐波特性将在网
侧整流器和LLC谐振变换器中交叉耦合,直流侧电压 中的低次谐波(如100,200 Hz等)和级联整流器开关 频率特征次谐波都可能在LLC谐振变换器中发生次 谐振现象，将直流侧电压中的低频谐波分量放大，严重 影响LLC谐振变换器软开关实现范围,增加谐振变换 器的电路损耗。目前尚无文献揭示这种现象的原理, 也无文章针对此现象提出相应的系统参数优化设计方
Abstract: Dua to tha influanca of tha single-phase topology, tha mixed use of high and low frequence canwrters, and
tha dead tima of tha powas elactronie transformer for traction ( PETT) , tha intermediate DC w/aaa cantains tha sacand
(1.西南交通大学电气工程学院，四川成都611756； 2.中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001)
摘要：牵引电力电子变压器(PETT)由于单相拓扑结构、高低频率变流器混合使用和死区时间等影响，中间直流
电力电子技术中的电力电子变压器的损耗如何降低
电力电子技术中的电力电子变压器的损耗如何降低电力电子变压器在电力系统中起着重要的作用，它能够实现电压的变换和电能的传输。
然而，由于电力电子器件的内部结构和工作原理限制了其效率，使得电力电子变压器存在一定的损耗。
降低这些损耗对于提高能源利用效率、减少资源浪费至关重要。
本文将就电力电子变压器的损耗进行探讨，并提出几种降低损耗的方法。
一、提高变压器工作频率电力电子变压器的损耗与工作频率有着密切的关系。
通常情况下，电力电子变压器的工作频率越高，其损耗就越小。
因此，如果能够提高电力电子变压器的工作频率，就能够有效地降低其损耗。
然而，要注意在提高频率的同时，还需要考虑变压器的其他性能指标和限制条件。
二、改善变压器的冷却系统电力电子变压器在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地将热量散发出去，就会造成变压器损耗的增加。
因此，改善变压器的冷却系统可以有效地降低变压器的损耗。
目前常用的冷却方法包括自然冷却和强制冷却两种方式。
自然冷却是指利用自然对流或辐射传热的方式，而强制冷却则是通过风扇或冷却液来进行冷却。
选择合适的冷却方式和优化冷却系统的设计，可以有效地提高变压器的冷却效果，减少损耗。
三、选用高效率的电力电子器件电力电子变压器中的主要损耗源来自于其内部的电力电子器件，如晶闸管、二极管等。
因此，选用高效率的电力电子器件可以有效地降低变压器的损耗。
目前市场上已经出现了许多新型的电力电子器件，其效率较传统器件有较大提升。
在选择电力电子器件时，需要全面考虑器件的效率、可靠性以及其他性能指标，以确保变压器的性能和可靠性。
四、优化变压器的设计和结构通过优化变压器的设计和结构，可以有效地降低变压器的损耗。
例如，可以通过改变变压器的磁路结构、合理选择变压器的铁芯材料、减小变压器的磁滞损耗等方式来降低变压器的损耗。
同时，还可以考虑采用多级变压器、谐振变压器等技术手段，来提高变压器的效率和性能。
总结起来，电力电子变压器的损耗可以通过多种方式来进行降低。
电力电子技术中的电力电子变压器的效率如何提高
电力电子技术中的电力电子变压器的效率如何提高电力电子技术在现代电力系统中具有重要的地位，而电力电子变压器是其中不可或缺的关键设备。
它能够将电能从一种特定的电压和频率转换为另一种电压和频率，广泛应用于交流输电、电力变换、电动机驱动等领域。
然而，由于电力电子变压器的工作原理和结构特点，其效率一直是人们关注的焦点。
本文将探讨如何提高电力电子变压器的效率。
一、降低开关电阻损耗电力电子变压器中的开关管电阻损耗是影响其效率的重要因素之一。
为了降低开关电阻损耗，可以从以下几个方面着手：1. 选用低电阻的开关管：选择电阻更小的开关管可以减少导通和反向恢复过程中的损耗。
同时，要注意开关管的导通电压降和反向恢复电压降，选择合适的工作条件。
2. 优化布局和散热设计：合理的布局和散热设计可以有效降低开关管的工作温度，减少温升损耗。
3. 控制开关频率：降低开关频率可以减少开关管的开关损耗。
但同时要考虑到系统的响应速度和过渡过程的损耗。
二、减小磁元件的损耗电力电子变压器中的磁元件主要包括铁芯材料和绕组材料。
为了减小磁元件的损耗，可以采取以下措施：1. 选用低损耗的材料：选择低磁滞损耗和低铜损耗的铁芯材料，以及低电阻率和低损耗的绕组材料。
2. 减小磁通密度：磁通密度过高会导致铁芯和绕组发热增加，造成额外的损耗。
因此，适当减小磁通密度可以提高电力电子变压器的效率。
3. 优化磁路设计：合理设计磁路结构，减小磁阻和漏磁，提高变压器的磁能利用率。
三、改进控制策略电力电子变压器的控制策略对于提高效率具有重要作用。
可以采取以下措施改进控制策略：1. 优化PWM控制方法：采用脉宽调制（PWM）控制方法可以减小开关管的开关损耗。
可以优化PWM控制方法，如选择合适的调制频率、控制算法、输出滤波器等。
2. 调整负载电流：根据实际负载需求，合理调整负载电流，以减小无功功率和额外损耗。
3. 动态调整变换比：根据输入和输出电压的变化情况，动态调整变压器的变换比，以提高效率。
电力电子变压器并联运行的控制方法
电力电子变压器并联运行的控制方法摘要：本文介绍了一种并联式电力电子变压器并联的控制方案，采用虚电阻和PI环节的下垂控制，解决了由于分支阻抗不同而造成的并联式无功功率分配不均匀的问题，并进行了Matlab模拟和实验，对此进行了验证。
关键词：并联；电力；方法；电子；控制；变压器；运行PET并联运能有效地增加输电能力、提高供电可靠性、降低成本，同时还可以通过更为灵活的控制模式来实现负荷的平均分配，减少环流。
该方法可以有效地解决系统中的环流、功率分布不均匀等问题。
但是，在PET系统中采用了直接加载方式，由于分支阻抗不匹配，使得传统的下行控制方式无法实现功率分配，从而产生更大的环流。
因此PET并联控制需要考虑分支阻抗的匹配，从而导致了对下垂控制的改善，例如：自适应下垂控制、根据额定容量调节下垂系数、增加虚拟阻抗等。
目前PET并联操作过程中存在的问题是：操作复杂，改善效果不明显，成本高。
在本论文中，作者在输出级逆变过程中，采用了一种虚电阻控制方式，通过对并联运行PET输出端的输出功率和标准功率的对比，对并联变压器的虚电阻进行调节，实现功率均分，抑制环流，降低不必要的损失。
为提高系统的动态特性，将PI环节加入到下垂控制中，并对其进行了仿真，结果表明这种控制策略是有效的。
一、PET并联运行分析本文采用了在控制输出阶段对无功进行平均分配的方法，主要讨论了在输入级的控制条件下，输入级的控制是等效的，也就是说，通过对高频变压器的输出进行整流，与DC功率相当。
并联支路X i>>R i、i=1、2，二次侧换流器的输出电压为U i∠δi、交流母线有效值E。
因为角速度是这一相角对时间的差值，所以当输出电压和负载共用电压相同时，可以由有功功率 P i进行控制。
再由其输出和负载电压决定无功功率 Q i。
由此，P-f、Q-V的降低计算公式为：二、PET的功率分配与环流1.功率分配在公式（2）引入公式（4）中，可以得出PET无功输出的另一公式是：由（5）式可知，PET输出功率与负载电压、空载PET输出电压、支路阻抗之间的关系是：其中，下标号i、j代表两个并联的PET变压器，在垂直系数不变的情况下，可以将其简化为：在负载电压、空载 PET输出电压、下垂系数不变的情况下，用等效阻抗来求取各个 PET的无功偏差。
多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制
多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制
李骏驰;吴俊勇;熊飞;郝亮亮
【期刊名称】《电力系统自动化》
【年(卷),期】2022(46)20
【摘要】多端口电力电子变压器(PET)是交直流混合配电网组网的关键设备。
然而,当多端口负荷功率差异较大时,将引起PET相间或相内功率严重不平衡从而超出PET的功率传输能力,导致系统不稳定。
因此,提出一种级联式跨相并联型多端口PET的安全稳定运行区域分析方法及其稳定控制策略。
首先,建立基于调制比的系统稳定运行约束条件;然后,推导系统安全稳定运行区域及边界的解析表达式,给出其安全稳定运行裕度的定义和计算方法;最后,提出提升PET安全稳定运行裕度的功率转移策略,利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略的有效性。
【总页数】10页(P129-138)
【作者】李骏驰;吴俊勇;熊飞;郝亮亮
【作者单位】北京交通大学电气工程学院;重庆邮电大学自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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１ ・ ２ ｃ ／ Ｄ Ｃ ／ Ａ ｃ 型 Ｅ Ｔ 控制策略
（ １ ）输入级 的控制策略 。在 电力 系统 中， 通过Ｐ Ｅ Ｔ的输入 级控 制，交 流 电压会变 成直 流 电压 ，有利 于调侃下一级 的电路 。对于传 统 的整流 电路，主要通过二极管 、晶闸管来整流， 这样 的方式对 电网造成 了很大 的污 染，如果选 择Ｐ ＷＭ 技术，除 了可 以让整流器 网侧 电流的 正弦化 成为现实 ，还能随意 的改变 功率因数， 使能量可 以双 向的流动 。 （ ２ ）隔离级 的控制策略 。对 于 Ｐ Ｅ Ｔ隔离 级来说 ，通过一次侧 逆变 器，是把输入级 的直 流改变成为高频 的交流电 ，再通过变压器藕合 到二次侧 ，经过整流器成 为直流 的 电压。 （ ３ ）输 出级的控制策 略。对 于 Ｐ Ｅ Ｔ输 出 级，指 的是把 隔离 级所输 出的直流 电变成工频 的交流 电。
电力电子 ● Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
电力电子变压器的控制策略
文／ 李 松
电力 电子 变压 器是 一种 新型 的 只 能 变 压 器 ， 不 仅 具 有 变 压 功 能，还能并联运 行 ，不管是 电压 ， 还是 电流 波形 ，都 能灵 活的控制 ， 提 高了 电力 系统 的稳 定性 。本 文 主 要对 Ｐ Ｅ Ｔ的控 制策 略 进行 了阐
单元可 以独立工作 ，把控制 权交于各个 Ｐ Ｅ Ｔ， 让 各个 Ｐ Ｅ Ｔ 测 定 自 己 的 功 率 、 电 压 ，然 后 ， 传递于其 它的模 块，同时，还能够收到其它模 块 发出的电压信号等 ，通过有关基准 的信 号， 做 出综合 的判 断。 ３ Ｐ Ｅ Ｔ 与发电机励磁的协调控制策略 对 于分散 逻辑 的控制 ，实现 了 ” Ｎ ＋ Ｉ ”的 运 行模 式，即使有 １ 个模块 出现故 障，其它的 Ｐ Ｅ Ｔ是新 兴 的输 变 电设 备，除 了具 有 传 模块依然可 以正常工作 。缺 点为：在各模块之 统变压 器的功能 ，还可 以灵活 的控制 一次侧、 间的联络线 比较多， 让系统变 得更加的复杂性 ， 二 次侧 的运行，在很大程度上 ，增 强了输 电系 很大程度上降低了系统的可靠性 。 统的稳 定性，并对远距离 的输 电提供 的方 案。 优点：Ｐ Ｅ Ｔ和发 电机励磁 的控 制更 为协调，不 ４ ． ４无联络线控制的策略 管是交流侧 电压幅值 ，还是相位 都可以进行控 制，并对 电压 、电流 以及 功率进行了实时控制 ， 基于调差原理 ，就无联络线 的控制来 说， 同时，在暂态时 ，发 电机励磁 控制 增大 了系统 主要 是将 Ｐ Ｅ Ｔ控制 电路 进行 独立 控制 ，通过 的阻尼 ，电源特性得到 了良好 的改善 。 公共母 线的输 出电压 以及负载信 息，再根 据调 差 公 式，调 节 电压 的 幅值 、频 率等 。优 势： ４变压器并联运行 的控制策略 Ｐ Ｅ Ｔ的并联安装 比较 自由，不受地 理位 置的约 束 。缺 点：比起主从控制等 ，未 能具有 专门的 ４ ． １主 从 控 制 策略 电流 分配环 ，不能 同时获知精确 的输出 电压 ， 想要 实现 良好 的均流 效 果，就要 让 Ｐ Ｅ Ｔ出 口 对Ｐ Ｅ Ｔ进行主从控制时 ，主机可是 １台， 的电压幅值等做出牺牲 。 也 可能是多台，通过恒压、恒频 ，可 以稳 定公 ４ ． ５交直流混合并联 的控制 策略 共 母线的频率、频率 ，使波形是正 弦波 ，在主 机 之外，均属于从机 ，通过对从机 电流 的有效 对于 并 联运 行 的控制 ，前 四种 的控 制策 控 制， 能够使 电流均衡 。 对 于公共母线的电压 ， 略都针对的是交流均流 的问题，假设俩 台 Ｐ Ｅ Ｔ 主要靠主机来建立 、维持 ，并且，为从机发送 直流母线处 于并联状态，除了处理交流均流 的 相应的控制指令 。其优 势有：不用测量负载 电 问题 ，也要处理直流均流 的问题。 流，很容易实现系统 的扩 展。对 于负载 电流 的 均衡性 ，Ｐ Ｅ Ｔ和公共 母线 的线阻抗影响较小 。 ５结语 缺点为 ：如果 主机 发生故 障 ，系统不能正常 的 由于外部条件复杂、多变，很多场所的 电 运行 。 Ｅ Ｔ， 为 了解 决 以上 的 问题 ，应该 选择 ｌ根信 压大，且功率高，因此 ，提 出了新 型的 Ｐ 号联络线 ，以此来反映主机 的工作情况 ，如果 然而，随之也出现 了很 多故障 ，为了对 电力系 Ｅ Ｔ拓扑结构 ， 主机 发生故障，系统就会 自动地选择一 台正常 统的动态进行控制 ，应该优化 Ｐ 工作 从机的 Ｐ Ｅ Ｔ ，将其 当作主机 ，确保 系统能 以及控制策略 ，只有这样 ，才能满足 电力系 统 的实际需求 。 够 正常的工作。 ４
述。
压器 ，一是有开关的分接头，二是投切 电容器 ， 不过 ，这种 控制经常造成 电压崩溃 ，从而 引发 大面 积的停电现 象。为了 Ｐ Ｅ Ｔ运 行的稳定性， 应 以Ｐ Ｅ Ｔ简化模型为基础 ， 对于 Ｐ Ｅ Ｔ一次侧， 应 选择直流电压的控制策略 ，并且 ，控制 Ｐ Ｅ Ｔ 以及 系统 的无 功 功率 ，基于 所 带负 载，可 将 Ｐ Ｅ Ｔ二次侧控制策略 归为两种 ： （ １ ）二 次侧带有 源负载 ，通过定功 率进 行控制 。 （ ２ ）二 次侧系统 带无源 负载，通过 定交 流 电压进行控制 。
１ ． １ ＿ ３四 级 开 关 的 控 制 策 略 在开 关 动作 时，如 果 电流 突变 ，就会 造 成 电压过大 ，为 了保护 电力 电子的器件，通过 四级开关 ，短路现象得 到了有效的预防，即使 是无吸收 电路 ，开关 器件也可 以安全的换 向， 进而减少 了开关 的损耗 。
压 ，从 而 造 成 严 重 的影 响 。
１ ． １ － ２电压瞬时值 的控制 其控 制策略的框 图见图 １ ，这个控制策 略 具有 明显的优 势 ，通过 电压瞬时值 ，Ｐ Ｅ Ｔ的动 态 响应性 能会得到很好 的控制 ，可 以快速 的抑 制不 同动态 电能， 减 小其对输 出电压的副作用。
图１ ：电压瞬 时值 的控 制
【 关键词】电力电子 变压器 控制策略
电力 电子变压器可 以简 写为 Ｐ Ｅ Ｔ ， 在 国外 ， 这方面的研 究已经 取得 了新的突破，特别是在 工业配 电系统方面 ，Ｐ Ｅ Ｔ收获 了不错 的成绩 。 近 些年 ，我 国才 开 始研 究 Ｐ Ｅ Ｔ， 主 要 研 究 了 Ｐ Ｅ Ｔ新型拓扑 以及控制策略 ， 取得 一定 的进展 ， 发挥 了重要 的作用 。
１ Ｐ Ｅ Ｔ 提高电能质量 的控制策略
Ｉ ． ｉ Ａ Ｃ ／ Ａ Ｃ 型Ｐ Ｅ Ｔ 控 制策略
１ ． １ ． １ 电压有效值控制 这个 控制 策 略不仅 结 构简 单，而 且 易于 控 制，不过 ，也存在不 足之 处，当输入的 电压 处于频繁变化 的状态 时，因为有效值计算 电路 会用去很 多的计 算时间，不能马上抑制输 出电