配电网模块级联型电力电子变压器研制

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1、学校代号10532学号S12092076分类号TM46密级公开硕士学位论文配电网模块级联型电力电子变压器研制学位申请人姓名杨韬培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称帅智康教授学科专业电气工程研究方向电力电子技术在电力系统中的应用论文提交日期2015年4月19日学校代号：10532学号：S12092076密级：公开湖南大学硕士学位论文配电网模块级联型电力电子变压器研制学位申请人姓名：杨韬导师姓名及职称：帅智康教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月19日论文答辩日期：2015年5月10日答辩委员会主席：罗安教授D

2、evelopmentofModuleCascadedPowerElectronicTransformerinDistributionNetworkbyYangTaoB.E.(XiangtanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorShu

3、aiZhi-kangMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。研究成果除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体集体已经发表或撰写的成果作品，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：如支年＾月京）曰承挺１学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被

4、查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□年解密后适用本授权书。，在２、不保密囚。＂＂（ｉＶ请在Ｕ？上相应方框内打）作者签名：日期：贫年矣月列日呀挺．导师签名；日期；２〇ｒ年户月Ｊｏ日配电网模块级联型电力电子变压器研制摘要随着经济社会的迅速发展，电网规模也日益扩大，人们对电力的需求也逐年上升。作为电力系统中重要的组成元件——电力变压器，承担着能量传递、电力变换、电气隔离的重要作用，虽然经过了一

5、百多年的发展，然而自身所具有的体积重量大、功能单一等缺点却并未得到太多改善。与之相对应的电力系统正处在日新月异的快速变化中，现代电网所具有的规模扩大化、结构复杂化、运行方式多样化等特点，对电力变压器提出了更高层次的性能要求；另一方面，电力系统中大量冲击性、非线性负荷的接入，严重地恶化了供电质量水平，与此同时，用户对电能质量却有着越来越高的期望，因此提高电能质量成为当前电力系统中极其重要的课题。伴随电力电子技术与控制技术的飞速发展，一种具有多功能的电力电子变压器(PowerElectronicTranformer,PET)应运而生。除了具备变压器本身的

6、一些基本功能之外，体积重量小、电能质量可控、故障自隔离、交直流系统共存等特点也吸引了国内外众多学者争相研究。本文提出了一种应用于配电网的单相输入/三相输出模块级联型电力电子变压器，主要为了解决配网电压质量问题给用户带来的影响。本文针对电网电压出现的不同电能质量问题，分两部分进行了分析研究。第一部分，针对电网电压出现的频率、相位、幅值的突变对PWM整流器锁相精度的影响，提出了一种应用于PET高压级联整流侧的无锁相环控制策略。通过建立单相系统在两相静止坐标系下的瞬时功率、电压、电流的数学关系，得到级联PWM整流器的无锁相环电流控制信号与均压指令信号，从而

7、实现无锁相环均压控制，并对适用于该控制策略的调节器与调制方法做了详细地分析比较。第二部分，针对电网中危害最大的电能质量问题——电压深度跌落与短时断电，提出利用PET所具有的直流母线接口接入超级电容储能系统的方式，使PET具有短时穿越低电压的能力。文中对含储能系统的PET进行了数学建模分析，并对超级电容储能系统的工作方式与控制策略进行了分析。为了验证本文所提模块级联型电力电子变压器原理及控制策略的可行性，搭建了实验室样机平台，并对其主电路硬件设计做了详细介绍，同时对该平台的双控制系统做了简单阐述，并在最后通过对实验波形进行了分析，验证了本文所提电力电子

8、变压器基本功能的实现。关键词：电力电子变压器；电压质量问题；无锁相环；超级电容；数学模型II硕士学位论文Ab