2015年10月第18卷第10期 2015,Vol,18,No.10
贵州电力技术
GUIZHOU ELECTRIC POWER TECHNOLOGY
电力电子变压器在分布式电源中的应用
边家瑜，邱国跃
（贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550002）
专题研讨 Special Reports
摘要：介绍了电力电子变压器的工作原理、主要拓扑结构以及分布式发电技术的原理与特点。通过分析分布式电源接入配电网的影响以及传统变压器自身存在的一些缺点与不足，指出了电力电子变压器与分布式电源相结合的
优点。最后阐述了电力电子变压器在分布式电源中的应用前景以及发展趋势。关键词：电力电子变压器；分布式电源；配电网；拓扑结构
文章编号：1008-083X(2015)10-0056-02中图分类号：TM41文献标志码：B
电力电子变压器（PowerElectronicTransformer， PET），又称固态变压器("）（SolidStateTransformer， SST），或者电子变压器（ElectronicTransformer，ET）是一种通过电力电子技术实现电力系统电压变换和能量传递的新型变压器。它主要由电力电子变换器和中（高)频变压器构成。与传统变压器相比，电力电子变压器不仅能起到传统变压器变压、电气隔离能量传递等作用，同时可以实现潮流控制或电能质量调节的功能。此外，电力电子变压器的体积小、重量轻、对环境无污染。所以，相对于传统变压器，电力电子变压器更加符合当今社会发展的潮流趋势，具有很大的发展空间。
随着电力政策的放开，分布式电源DC
（DistributedGeneration）作为一种新兴的发电模式逐步被广泛关注。然而由于分布式能源的随机性和不可调度性，分布式电源接入配网不可避免的对配电网产生或正面或负面的影响。本文主要针对分布式电源接入配电网时所带来的负面影响以及电力电子变压器本身所具备的特殊功能进行分析，最后总结电力电子变压器对分布式电源接人配电网所带来的优点。
1电力电子变压器的工作原理和主要拓扑结构
1.1工作原理
电力电子变压器主要由电力电子变换器和高频变压器构成。高频变压器的作用是提供电气隔离和电压等级变换；电力电子变换器的作用是实现波形控制，如：频率控制、相位控制、谐波控制等。电力电
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子变压器既可以用于交流变电，也可以用于直流变电或交直流混合变电。因此，从变换的电能的形式的角度，电力电子变压器可以分为三类：交流电力电子变压器（AC-PET）、直流电力电子变压器（DC-PET）和交直流混合电力电子变压器（Hybrid-PET)[2]。
图1给出了电力电子变压器的原理结构。其工作原理为：当一次侧接到电源时，电力电子变换器1 将输人的电变换成高频交流电；高频交流电施加到与之相连的高频变换器的一次侧绕组，绕组中有交流电流流过，根据电磁感应定律，高频变压器的二次侧绕组会产生感应电动势：感应电动势施加到与二次侧绕组相连的电力电子变换器2，经其变换成所需要的形式的电能输出，向负载供电。
电源一地会
电力电子变
高提据合
电力电子变 a
图1电力电子变压器原理结构图
1.2拓扑结构
利用不同结构的电力电子变换器，研究者们已经提出了多种用于交流电的PET拓扑结构。在这此实现方案中，从在电力电子变换过程中是否存在中间直流环节来看，PET实现方案可以归结为两大类：一类是在变换过程中不含直流环节，即直接AC/ AC变换。另一类是在变换过程中存在直流环节，即AC/DC/AC变换[3]，如图2所示。由于主要介绍电力电子变压器在分布式电源中的应用，所以着重介绍交直流混合电力电子变压器，即AC/DC/AC型电力电子变压器。
图2为一种具有代表性的含直流环节的三相