交流三端口變換器及其控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)設備因其不具備靈活功率流控制、無法實現(xiàn)能量多節(jié)點雙向傳輸、難以提供多樣化供電形式的特點，難以滿足未來智能電網(wǎng)發(fā)展需求?；陔娏﹄娮蛹夹g發(fā)展而來的固態(tài)變壓器等各類電力電子變換裝置，不但能為各類可再生能源及儲能系統(tǒng)提供豐富互聯(lián)接口，還將為未來電網(wǎng)潮流智能分配管理和多端能量變換提供靈活控制方法。本文研究了一種應用于未來智能電網(wǎng)的交流三端口變換器，完成以下工作:
　　介紹了固態(tài)變壓器的發(fā)展歷程及出現(xiàn)的典型拓撲結構，在此基礎上給

2、出了交流三端口變換器采用高壓級聯(lián)整流級、中間隔離DC-DC變換級和低壓逆變輸出級三級式拓撲結構。針對三電平H橋單模塊和單相級聯(lián)變換器，分別建立其開關等效電路，推導電路方程表達式;針對雙向半橋三電平DC-DC拓撲結構，分析其工作原理并推導其在移相控制條件下的功率傳輸特性。
　　研究了適合級聯(lián)整流級的三相DQ解耦控制策略，在模塊間采用載波移相調(diào)制及模塊內(nèi)采用反相載波層疊調(diào)制的基礎上，增加冗余開關選擇，解決了三電平H橋多電平模塊分電容電

3、壓均衡問題;針對中間級三電平半橋DC-DC變換器，應用雙邊三電平移相控制方式，推導不同模式功率傳輸特性，研究了一種輕載效率較高的中間隔離DC-DC變換級控制策略。
　　在上述研究的基礎上，搭建了交流三端口變換器系統(tǒng)MATLAB/Simulink仿真模型，仿真了輸入級在系統(tǒng)啟動和負載變化過程的動態(tài)特性，帶載工作時網(wǎng)側電流正弦性、單位功率因數(shù)運行等穩(wěn)態(tài)性能;其次仿真了中間級采用雙邊三電平控制的工作原理和功率傳輸特性，并對比仿真驗證了輕