毕业论文--电力电子变压器仿真分析

《毕业论文--电力电子变压器仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南大学毕业设计(论文)电力电子变压器仿真分析1绪论1.1电力电子变压器的研究背景我国电网经过几十年的建设已经颇具规模，但总体而言结构还是较为薄弱[[]赵希正.把握规律.推进电力改革与发展[J].求是，2003，23（12）：35-37.]，经济的发展和电力系统的迅速扩张，逐步解决了电能供需的矛盾，由于电力系统的不断扩张以及电力电子设备等谐波源的增加，注入到电网的谐波污染越来越多，而且电力系统发生的各种故障也会极大地恶化电能质量，与之相悖的是居民生活和工业生产对电能质量的要求却越来越严格，尤其是工业生产，电力系统如何提供给用户可靠和合乎质量标准的电能成为了一

2、个棘手却迫在眉睫的问题，有关电能质量的问题日益引起了人们的重视[[]陈嫦娥.特种电力电子变压器[学位论文].湖北：华中科技大学，2007.]。而另一方面，过去以牺牲环境换经济发展导致了环境的不断恶化，如何在不破坏环境的前提下发展经济是不得不考虑的问题，发展和利用可再生能源已经成为了各国的共识。传统的煤炭石油等化石能源储量有限，在将来不久的某一天，总会开采殆尽，同时，化石能源的利用过程中，会产生多种对大气环境有害的气体，以煤炭为主的这种能源结构导致了我国大气的严重污染，酸雨、烟尘、水污染等等造成了生态破坏。而经济发展对能源的需求越来越大，可以说充足的能源是经济

3、发展的前提，因此不管是从经济发展还是环境保护的角度看，积极利用新能源已经成为了社会发展的必然趋势。面对经济增长带来的能源需求和环境问题的压力，我国政府确立了大力发展新能源的方针。预计到2015年，我国新能源和可再生能源的年开发量将达到4300万吨标准煤，占当时能源消费总量的2%[2]。太阳能发电以及地热发电等多种新能源发电系统在能源结构中的所占的比重在逐年上升，在不久有望成为我国的主要能源来源。虽然可利用的新能源种类多，但每一个分布式的电源容量小，在空间和时间跨度上都比较大，交直流电源兼有，且电压和频率波动频繁，因此如何让有效可靠地将它们融入电力系统将会是今

4、后急需解决的问题之一[[]EPRIReport.Proofoftheprincipleofthesolid-statetransformertheAC/ACswitchmoderegulator[R].EPRITR-105067,ResearchProject8001-13.FinalReport,August1995.]。电力变压器自19世纪被发明以来[[]NikolaTesla.Systemofelectricaldistribution[P].U.S..Patent#381970,1888.]，到现在已经有100多年的历史了。变压器被广泛地用于输配电系

5、统。传统的电力变压器由铁芯和铜制绕组组成，具有结构简单，可靠性高的优点，但是缺点也很明显，包括：笨重，制作和运行成本高，变压器油会对环境造成污染湖南大学毕业设计(论文)；功能单一，只能实现隔离和变压的作用，铁芯饱和时，会产生谐波，投入电网时还会产生励磁涌流；故障时，故障方的故障电压电流会耦合至无故障方；负载侧非线性负载产生的谐波电流会通过传统的变压器流入电网，造成电网的污染；电网侧电压波动时，又会通过变压器传递到负载侧，影响敏感负荷的运行；输入功率因数无法控制，无法灵活调节输出电压。鉴于以上原因，探索新型的变压器显得尤为迫切。随着大功率电力电子器件及其控制技

6、术的发展，一种通过电力电子变换技术实现系统中的电压变换和能量传递的新型变压器—电力电子变压器得到了越来越多的关注[[]BrooksJL.Solidstatetransformerconceptdevelopment[R].NavalMaterialCommand,CivilEngineeringLaboratory,NavalConstructionBattalionCtr.,PortHueneme,CA,1980.-][[]毛承雄，范澍，王丹，方华亮，黄贻煜.电力电子变压器的理论及其应用（I）[J].高电压技术，2003，29（10）：4-6.][[]毛承

7、雄，范澍，陆继明，黄贻煜.电力电子变压器的理论及其应用（II）[J].高电压技术，2003，29（12）：1-3.][[]赵剑锋.《输出电压恒定的电力电子变压器仿真》电力系统自动化[J]，2003，27（18），30-33.]。电力电子变压器（PowerElectronicTransformer,PET),也被称为电子电力变压器（ElectronicPowerTransformer,EPT）或者固态变压器（SolidStateTransformer，SST)。它在实现传统变压器变压和隔离功能的基础上，还可以实现功率因数控制，输出电压控制等额外功能。它具有更高

8、的稳定性，可以实现各种分布式能源接入系统的要求，实现