文档介绍：电力电子变压器研究综述李璟才商要:电力电子变压器(PET)是一种采用电力电子变换器和高频开关变压器的电能传输装置。首先,介绍了电PET的基本工作原理及其研究现状。其次,介绍了发展过程中出现的儿种典型拓扑结构。再次,对PET的控制方法进行了总结。最后,对将来PET的应用及发展做出了展望。关键词:电力电子变压器电力系统控制拓扑0引言PET除了具有传统电力变压器电能变换与传输功能外,其突出优点在于体积小、重量轻,通过变压器原、副方电压源变换器对其交流侧电压幅值和相位的实时控制,可以实现变压器原、副方电压、电流和功率的灵活调节,在暂态过程中控制性能良好,本身具有断路器的功能,无需传统的变压器继电保护装置等[1~3]。因此PET具备解决电力系统相关问题的潜力,应用前景广阔。随着电力系统朝着智能电网不断发展,PET也受到越来越多的专家学者的关注。1PET基本工作原理电力电子变压器是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的电能变换技术相结合,实现将一种电力特征的的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。[4]±述电力特征包括电压或者电流的幅值、相位、相序、波形、频率和相数等。它的主要功能包括变压、变流、电气隔离、能量传递和电能控制。在结构上,电力电子变压器主要包括两个部分:高频变压器和电力电子变换•器。电源接到一次侧时,电力电了变换器1将输入的工频交流电变换成高频交流电,高频交流电经高频变压器耦合后与这电力电子变换器2相连接,通过电力电了变换器2输出到负载上。高频变压器电源电力电子电力电子负载2 变换器]5lE变换器22/图1电力电了变压器中电力电了变换器的主要功能是实现电压或者电流的频率控制、相位控制和谐波控制;电力电了变压器中的高频变压器主要功能是电压等级的变换和电气隔离。变压器容量s可以表示为下式:S=*K*/"*4*&*Bm (1)式中K为铜导线饱和因数;f为励磁频率(Hz);&、A-分别表示为铁芯和绕组导线面积(012);J为导体中的电流密度CA/m2);秩为最大磁通密度⑴。可见在其他条件相同的情况下,f与成反比,因此高频变压器体积远小于同容量的工频变压器o[5]2国内外研究现状PET是由美国人McMurrayW提出的。在随后的发展过程中,传统AC/AC型、buck变换型、AC/DC/AC变换型等多种拓扑结构被提出并取得一定成果。随着大容量高电压电力电了器件研究的突破,PET在电力系统等工业领域的应用逐渐成为现实。而国内对PET的研究起步较晚,2002年才开始有研究人员涉及这一领域。近年来,对PET的研究主要在于对其拓扑结构及其控制策略的研究和PET在各领域的实际应用问题的研究。-AC型PET1970年美国通用公司的McMurrayW提出电力电了变氏器的概念,介绍了一神AC-AC型PET。)即是一种直接AC-AC型PET的拓扑结构。电源的工频交流电经一次侧的电力电了变换器转换为高频交流,再经过高频变压器的耦合输送到二次侧的电力电了变换器,从而转换为工频交流输出到负载,电压变换的过程在高频变压器中进行。此类PET由于使用高频变压器使得体积大为减小,但这种结构也有一些不足:不能有效控制两侧的电流电压,不能改善电能质量,谐波也比较大。[7〜9,11](a)直接AC/AC型PET框但ACX)C/A