交错并联型380V大容量电压扰动发生器设计

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1、第48卷第12期电力电子技术Vo1．48，No．122014年12月PowerElectronicsDecember2014交错并联型380V大容量电压扰动发生器设计董亮，张尧，姚建国。，俞批非(1．南京南瑞集团公司，技术中心，江苏南京211106；2．谢菲尔德大学，自动控制系统工程系，英国谢菲尔德S13JD；3．中国电力科学研究院，江苏南京210003)摘要：对380V大容量电压扰动发生装置的设计难点进行了分析。提出基于H桥交错并联结构的新型方案。该结构与常见H桥级联拓扑互为对偶关系，通过结合多绕

2、组变压器和脉宽调制(PWM)整流技术，实现单位功率因数输入和并联模块间的电气隔离。结合装置主电路拓扑，提出结合直流电压前馈控制和载波移相的控制方法，可有效降低380V大容量电压扰动发生器的负载调整率。仿真和实验结果验证了该方案的可行性和有效性。关键词：发生器；前馈控制；载波移相中图分类号：，IN7文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)12—0071—04DesignofanInterleavedParalleledlIighCapacity380VVoltageDisturbance

3、GeneratorDONGLiang，ZHANGYao，YAOJian·guo，YUZhuo—fei(1．NanjingNARIGroupCorporationTechnologyCenter，Nanjing211106，China)Abstract：Designdificultiesofthe380Vlargecapacityvoltagedisturbancegeneratorisanalyzed．AnovelschemebasedoninterleavedparalleledH-bridges

4、topologyisproposed．WithdualrelationshiptotheH-bridgecascadedtopoi—ogy，combinedwithmultiwindingtransformersandpulsewidthmodulation(PWM)rectifiertechnology，thetopologyre·alizesunitinputpowerfactorandelectricalisolationbetweentheparalleledmodules．Basedont

5、henewtopology，acontrolmethodcomposedofDCvoltagefeedforwardcontrolandcarrierphaseshiftingPWMmethodispresented．Theschemesignificantlyreducesloadregulationofthevoltagedisturbancegenerator．Feasibilityandvalidityofthepro-posedtopologyandcontrolmethodareprov

6、edbysimulationsandexperiments．Keywords：generator；feedforwardcontrol；carrierphaseshiftingFoundationProject：SupprotedbyNaturalScienceFoundationofJiangsuProvince(No．BK20140118)；ScienceandTechnologyProjectoftheStateGridCorporation(No．GWKJ20140087)；NARITech

7、nologyProjects(No．NRKJ20140013，NRKJ20140014)1引言叠加的方式，文献【6】基于多绕组变压器和PWM双向开关实现电网电压故障模拟，但均存在不足。有源电力滤波器、静止同步补偿器和动态电文献[7]借鉴了中压变频领域流行的两电平H桥压恢复器等电能质量治理设备备受关注．在对上级联技术，同时引入一个大容量多绕组变压器。文述电能质量治理设备进行测试和有效性验证时．献【8一lo1进一步增加了H桥的差异化配置，但上必需具备相当容量的测试设备。以提供不同工况述方案虽然适合于10

8、kv及更高电压等级应用．下系统电压和负载电流的测试环境。但却难以满足380V低压大容量场合的需求。为了实现对电网故障时电网电压的模拟。文此处以380V／500kVA电压扰动发生器的研献[1—4]采用了单台两电平电压源型逆变器(vsI)制工作为背景。首先对比分析了相对于10kV电的方案，文献【5】采用VSI输出电压与电网电压相压等级．380V大容量电压扰动发生器设计的难点所在。并针对380V低压大容量电压扰动器的基金项目：江苏省自然科学基金(BK20140118)；国网