電力電子變壓器故障分析與保護系統(tǒng)設計研究.pdf

1、電力工業(yè)作為全球經(jīng)濟發(fā)展的基石，其在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活上的驅動作用使得人們對其具有很強的依賴性?，F(xiàn)代電力工業(yè)背靠全球經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展正朝綠色化、智能化的方向前進。近年來能源結構的變革，促使世界各國可再生能源的使用比率不斷增大，智能電網(wǎng)的概念得到了推廣。電力變壓器作為電網(wǎng)最重要的裝置之一，其發(fā)展也應順應時代潮流。
　　電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，PET)是一種符合智能電網(wǎng)要求的新設備，它

2、結合電力電子變換和電磁感應形式進行電能轉換，具備體積小、重量輕、環(huán)境友好等諸多特點，它不僅能實現(xiàn)電壓等級轉換、電磁隔離以及電能傳遞等功能，還對各種分布式能源進行整合與接入，調節(jié)電能質量，提供滿足用戶需求的優(yōu)質電能。由于電力電子變壓器的原理、結構與傳統(tǒng)變壓器有較大差異，只有結合裝置的特點進行保護設計，這樣才能保證設備與系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　本文首先闡述了電力電子變壓器的研究背景和國內外發(fā)展現(xiàn)狀，簡要介紹了電力電子變壓器的基本原理和拓

3、撲結構，并由此敘述了適用于本文所選用的電力電子變壓器拓撲結構的多種控制策略。然后，文章根據(jù)電力電子變壓器結構特點，分析了電力電子變壓器主電路故障和控制系統(tǒng)故障的原因，其中主電路故障集中在電力電子器件故障、高頻變壓器故障和電容故障，并針對某些故障選用了合適的檢測方法用于識別、判斷。在此基礎上，本文為應對電力電子變壓器故障設計了兩種冗余運行策略:橋臂冗余策略和旁路冗余策略，并結合PSCAD/EMTDC仿真軟件建立模型，通過實驗驗證了兩種冗余