模塊級(jí)聯(lián)型三相固態(tài)變壓器及其控制策略的研究.pdf

1、三相模塊級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器（Solid state transformer，SST）是未來智能電網(wǎng)系統(tǒng)重要組成部分之一。它是一種通過電力電子變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)變壓器功能的新型電力電子設(shè)備。相對(duì)于傳統(tǒng)電力變壓器，固態(tài)變壓器具有傳輸效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)通過先進(jìn)控制技術(shù)，固態(tài)變壓器還可以對(duì)網(wǎng)側(cè)的輸入電流，用戶側(cè)的輸出電壓、功率等進(jìn)行靈活調(diào)控。固態(tài)變壓器還能整合分布式發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)，為其提供直流并網(wǎng)接口。
　　三相模塊級(jí)聯(lián)型固態(tài)變

2、壓器主要由三部分組成:三相輸入整流級(jí)，中間雙有源橋（Dual active bridge，DAB）DC/DC級(jí)以及輸出逆變級(jí)。對(duì)于不同的電壓功率場(chǎng)合，模塊級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器可通過串并聯(lián)不同的低壓模塊來達(dá)到提高電壓和功率等級(jí)的要求。采用級(jí)聯(lián)型拓?fù)溥€可降低每個(gè)模塊開關(guān)管的電壓電流應(yīng)力，同時(shí)輸入側(cè)多電平的SPWM波可有效降低輸入電流的諧波含量，減小輸入濾波電感的體積和重量。但是這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也帶來了模塊間的電壓、功率不平衡問題，這些問題會(huì)給開關(guān)管

3、帶來隱患。特別是在電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的情況下，開關(guān)管很可能會(huì)因?yàn)殡妷骸⒐β什黄胶鈫栴}而導(dǎo)致?lián)p壞。
　　為解決三相SST系統(tǒng)模塊間電壓/功率不平衡問題，本文分析了三相SST電路拓?fù)涔ぷ髟恚瑢?duì)系統(tǒng)主電路進(jìn)行了建模分析。并提出了一種有效的系統(tǒng)控制策略:輸入整流級(jí)采用一種基于共同占空比的三相dq0控制策略以保證輸入交流電流三相對(duì)稱，DAB級(jí)采用一種基于電壓跟隨的移相控制方法以實(shí)現(xiàn)模塊間電壓平衡，兩級(jí)控制策略相配合以實(shí)現(xiàn)各模塊間電壓、功率