[发明专利]一种基于独立相电流控制的电力电子变压器

说明书

一种基于独立相电流控制的电力电子变压器。本发明通过测量公共直流侧电压、公共直流侧电压的参考值、以及电网侧线电压，为独立相电流控制系统提供数据依据。由此，本发明的独立相电流控制系统能够通过引入零序电流修正量来实现对三相负荷不平衡的所对应的三相电流的独立解耦控制，并通过前馈导纳补偿控制系统输出调制比，根据该调制比通过SPWM控制器对变压器系统的任意相电流进行调节。本发明不论交流系统对称与否，均能自适应保证PET系统三相间以及各子模块电容电压的稳定控制。本发明在保持供电可靠性的同时，实现了单级统一控制。

技术领域

本发明涉及电网调节技术领域，具体而言涉及一种基于独立相电流控制的电力电子变压器。

背景技术

我国配电网络大多采用三相四线制的供电方式，配电网中低压用户大都采用单相负荷，造成配电网络三相负荷不平衡。传统电力电子变压器在电网电压不平衡时要分别对变压器的输入级、隔离级、输出级进行控制，通常在dq坐标系下进行前馈解耦控制。当系统电网电压不平衡时，会在配电系统中性线中产生零序电流，造成变压器中性点电压漂移，使重负荷相电压降低，轻负荷相电压升高，影响配电系统的安全可靠运行、增大电网的电能损耗、降低供电电能质量。现有的电网电压不平衡控制策略不能自适应地满足系统稳定运行的需求。

现有的电压不平衡控制技术，为了提高系统稳定性需要加入复杂的辅助控制，导致电力电子变压器系统难以进行系统统一调节。

目前，针对三相不平衡问题，治理措施主要分为负荷补偿和负荷相序平衡两大类。负荷补偿通过在配网电源侧或负荷侧增设补偿装置，对三相不对称负荷进行调补。该方式需要在不平衡负载旁安装特定参数的无源设备，将其变为一个等效三相平衡负载。这种方式由于需要增加电路结构并且只能够补偿固定不平衡负载，因而适用范围有限。另一种有源补偿的方式，可采用SVC、SVG、STATCOM等设备，其补偿指令可以灵活调节，具有响应速度快，补偿精度高等特点，但需要加装额外的电能质量调节器，且都只是针对电网局部不平衡进行补偿，且多台补偿设备需要试试进行协同控制，才能够实现对不平衡负荷的分配，其调节控制往往存在滞后、不准确，实际效果并不理想，可靠性较差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于独立相电流控制的电力电子变压器，本发明不论交流系统对称与否，均能自适应保证PET(Power Electronic Transformer，电力电子变压器)系统三相间以及各子模块电容电压的稳定控制。本发明的变压器内所采用的控制策略结合了谐振变换器(CLLC型)的电压钳位特性，在保持供电可靠性的同时，能够简化传统两级控制，实现单级统一控制。本发明具体采用如下技术方案。