第4卷第10期 2016年10月
DOI: 10.14171/j.2095-5944.sg.2016.10.018
智能电网 Smart Grid
文章编号：2095-5944(2016)10-1056-05
中图分类号：TM46
Vol. 4 No. 10 Oct.2016 文献标志码：A
三相电压不平衡下三相变单相电力电子
变压器控制汪雄，刘宏勋
(河北工业大学电气工程学院，天津市红桥区300130)
Control Strategy of Three-phase to Single-phase Power Electronic Transformer
Under Three-phase Voltage Imbalance
WANG Xiong, LIU Hongxun
(School of Electrical Engineering, Hebei University of Technology, Hongqiao District, Tianjin 300130, China)
ABSTRACT: Three-phase voltage imbalance is seldom considered in the study of three-phase to single-phase power electronic transformer, thus the influence of unbalanced grid voltage upon three-phase/single-phase power electronic transformer is anasoaoeaaeasaseaaaeso eae three-phase voltage imbalance is put forward. Through the Matlab/Simulink simulation, it is verified that the device can still maintain safe and normal operation under three-phase voltage imbalance, and can adjust power quality at the same time as well as reduce system loss.
KEY WORDS: three-phase/single-phase; power electronics; transformer, three-phase imbalance
摘要：针对三相变单相电力电子变压器的研究很少考患三相电压不平衡状况，详细分析了电网电压不平衡对三相/单相电力电子变压器的影明，提出一种适用于三相电压不平衡下变压器的控制策略：通过Matlab/Simulink仿真，验证了在三相电压
不平衡时装置仍可以安全正常运行，同时可以调整电能质量，减小系统损耗。关键词：三相/单相：电力电子：变压器：三相不平衡
0引言
随着国民经济的不断发展，电网负荷急剧增大，特别是冲击性、非线性负荷的不断增长，使电网发生电压波动、电压跌落等电网电压不对称的现象。因此，在研究三相变单相的低压电力电子变压器的过程中必须考虑到三相电压不平衡对装置的影响。近年来，电力电子变压器在电力系统中的应用研究也越来越多，文献[1-2研究了其在配电系统中的应用和控制策略；文献[3]提出利用其改善电力系统动态特性；文献[4]介绍了一种适用于单相故障的电力电子变压器的控制，但是中闻级DC/DC米用不控的结构，未对中间级部分进行优化控制：文献[5-6]分析了一种适用于DC/DC的移相控制，可实现软开关。由于电网最常见的三相电压不平衡对三相变单相电力电子变压器影响的讨论较少，且大多数电力电子变压器中间级均米用不控方式，从而增加了系统损耗。本文通过分析，提出合适的控制
万方数据
方案，输入级采用抑制交流侧负序电流，恒定直流侧电压的控制策略来减小电流畸变：中间级采用双重移相控制实现电压等级变换，减小回流功率，实现软开关，使电力电子变压器在三相电压不对称下可以安全正常运行，且提高了转换效率，减小装置损耗。
主电路原理分析
如图1所示为三相变单相电力电子变压器的拓扑结构，三相工频交流电经过三相电压型整流器(voltagesourcerectifier，VSR)变换为直流，直流电压经过桥式逆变器变换为高频交流电压输入到高频变压器原边，然后耦合到高频变压器副边，经过一个全桥整流器变为直流电压，再通过单相逆变器输出单相工频交流电压。系统米用全控型器件的拓扑结构，在输入级三相VSR部分可以实现网侧功率因数校正：中间级可以实现软开关以及对电能的变换：在输出级单相逆变可以进一步调节电能质量，其中高频变压器的使用大大降低了装置的体积。