三相AC/DC型电力电子变压器高频直流环节回流功率优化控制研究

作     者：成林千 何立群 朱灿焰 黄培林 王乾丞 汪诚 CHENG Linqian;HE Liqun;ZHU Canyan;HUANG Peilin;WANG Qiancheng;WANG Cheng

作者机构：苏州大学轨道交通学院苏州215000 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430000 南京理工大学自动化学院南京210094 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51707127) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20190461) 江苏省智能配电网协同创新中心开放研究基金资助项目(XTCX201904) 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2021年第19卷第4期

页      码：118-128页

摘      要：级联H桥AC/DC型电力电子变压器中的高频直流环节通常采用双有源桥电路DAB(dual-active bridge),并通过移相控制方式进行能量传递。单移相控制会在DAB中引入回流功率,增加系统损耗。在由理想直流电压源供电的DAB中,通过改进的移相控制可以显著抑制回流功率。然而在电力电子变压器PET(power electronic transformer)中,交流电网侧的PWM整流环节会引入二次脉动功率,导致其高频直流环节的输入/输出电压变比存在低频脉动,使得现有的回流功率抑制方法难以获得期望效果。针对这一问题,分析了在PET模块电容电压存在低频脉动的情况下,采用单移相和扩展移相两种控制方式下的回流功率分布特征;同时,结合功率通道型三相AC/DC电力电子变压器,提出了功率解耦和扩展移相协同控制的回流功率抑制方法;通过功率解耦控制,抑制模块电容电压中的低频脉动,维持高频直流环节输入/输出电压变比恒定,并结合扩展移相控制,抑制PET中的回流功率。仿真和实验结果验证了所提方案可以有效抑制三相AC/DC型PET中高频直流环节内的低频脉动功率及回流功率。

主 题 词：电力电子变压器 高频直流环节 回流功率 功率解耦 扩展移相控制 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.13234/j.issn.2095-2805.2021.4.118

馆 藏 号：203104652...