電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
結(jié)合配電系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際概況,落實(shí)好與之相關(guān)的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述研究工作,有利于獲得有關(guān)電力電子變壓器(PET)的更多研究成果,促使電力生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施中配電系統(tǒng)的服務(wù)功能得以不斷完善。因此,為了在配電系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)對(duì)電力電子變壓器的高效利用,充分發(fā)揮出這種電能傳輸設(shè)備的實(shí)際作用,需要電力技術(shù)人員能夠從多個(gè)方面入手,了解PET的功能特性及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)其實(shí)踐應(yīng)用效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,使得電力電子變壓器使用能夠達(dá)到配電系統(tǒng)正常運(yùn)行要求。
1實(shí)踐過(guò)程中有關(guān)配電系統(tǒng)電力電子變壓器的發(fā)展?fàn)顩r分析
電力電子變壓器(PET)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,取得了一定的成果,為配電系統(tǒng)運(yùn)行水平的不斷提升及電能傳輸設(shè)備種類豐富帶來(lái)了重要的保障作用。其概念最早是在1970年由美國(guó)GE公司提出的,且將其作為一種變換電路,能夠在配電系統(tǒng)高頻鏈接中發(fā)揮作用。在高頻變換原理的支持下,電力電子變壓器的發(fā)展速度逐漸加快,并給予了其研究工作開展更多的支持。隨著時(shí)間的推移,日本研究人員在1996年借助相位調(diào)制技術(shù)的優(yōu)勢(shì),使得電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性能得以優(yōu)化,并為智能變壓器的出現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件。
實(shí)踐過(guò)程中通過(guò)對(duì)這些不同研究成果的合理運(yùn)用,且在有效的實(shí)驗(yàn)裝置支持下,使得電力電子變壓器使用中的開關(guān)頻率達(dá)到了16.7kHz,且其效率也得到了顯著提高。同時(shí),美國(guó)海軍在1980年在設(shè)置PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),引入了AC/AC變換器,使得PET應(yīng)用中具備了降壓功能。在此基礎(chǔ)上,美國(guó)電力研究院通過(guò)對(duì)AC/AC變換的PET實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的開發(fā)及應(yīng)用,使得PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)潛在應(yīng)用價(jià)值逐漸提升。除此之外,早期的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究中受到基礎(chǔ)理論不完善、技術(shù)條件不充分等因素的影響,使得其難以達(dá)到配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求。在此背景下,隨著高壓大功率變化技術(shù)的出現(xiàn),使得PET發(fā)展中獲得了所需的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并得到與配電系統(tǒng)等級(jí)匹配性良好的PET實(shí)驗(yàn)樣機(jī),為配電系統(tǒng)電力電子變壓器發(fā)展注入了活力。
2實(shí)踐過(guò)程中有關(guān)配電系統(tǒng)電力電子變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.1單極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這類電力電子變壓器實(shí)踐應(yīng)用中的工作原理為:在高頻變壓器的支持下,通過(guò)對(duì)輸入工頻交流電壓的針對(duì)性處理,能夠得到變壓器運(yùn)行中所需的高頻交流電壓,且在高頻變壓器副邊的作用下,能夠?qū)Υ藭r(shí)的電壓進(jìn)行還原處理,最終得到工頻交流電壓。在此期間,由于電力電子變壓器變壓功能實(shí)現(xiàn)中只通過(guò)了一次電能變換,使得PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一定程度上滿足了配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求。
同時(shí),這類電力電子變壓器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn),實(shí)踐應(yīng)用中的變換環(huán)節(jié)較少,可結(jié)合配電系統(tǒng)運(yùn)行工況進(jìn)行使用。文獻(xiàn)[1]中提出了有關(guān)單極型的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這類變壓器的作用下,通過(guò)對(duì)自身重量的有效控制,確保了其運(yùn)行效率的不斷提高,并通過(guò)工作頻率的科學(xué)調(diào)整,使得其應(yīng)用過(guò)程中的傳遞能量增加,相比工頻變壓器優(yōu)勢(shì)明顯。配電系統(tǒng)運(yùn)行中若引入這種PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),也需要了解其在這些方面的內(nèi)容:
(1)當(dāng)該電力電子變壓器處于正常的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),為了得到0.6-1.2kHz的高頻電壓,需要在變壓器原邊的變換器調(diào)制作用下,對(duì)輸入的工頻正弦波電壓進(jìn)行處理,并在變壓器耦合到副邊的作用下,對(duì)得到的高頻電壓進(jìn)行還原處理,得到工頻正弦波電壓;
(2)實(shí)踐過(guò)程中針對(duì)單極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在感性負(fù)載方面的工作問(wèn)題,文獻(xiàn)[1]提出了輸出電流的極性的控制策略,使得該電力電子變壓器實(shí)踐應(yīng)用中的功率器能夠?qū)崿F(xiàn)安全換向,并將開關(guān)損耗控制在了合理的范圍內(nèi);
(3)結(jié)合配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求,加強(qiáng)AC/AC單極型PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)用,將會(huì)實(shí)現(xiàn)電能傳輸設(shè)備運(yùn)行中功率的雙向傳輸,且保持電力電子變壓器運(yùn)行中電路高效的變換效果。但是,由于這種PET功能單一,使得其應(yīng)用過(guò)程中受到了一定的限制,需要注重其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化。針對(duì)這種情況,文獻(xiàn)[3]中提出了單極型電力電子變壓器應(yīng)用中引入高頻耦合電感,使得該變壓器運(yùn)行中的變換電路工作效率逐漸提高,避免變換器工作時(shí)產(chǎn)生較多的諧波電流,使得電力電子變壓器實(shí)踐應(yīng)用中能夠有著良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2.2雙極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在配電系統(tǒng)電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選用中,加強(qiáng)雙極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)用,將會(huì)使配電系統(tǒng)運(yùn)行效率逐漸提高,且在這種電力電子變壓器高壓直流與低壓直流不同環(huán)節(jié)的作用下,能夠保持配電系統(tǒng)良好的實(shí)踐應(yīng)用效果,滿足電力生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施的多樣化需求。因此,需要借助文獻(xiàn)[3]與文獻(xiàn)[4]的研究?jī)?nèi)容,深入了解雙極型電力電子變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其功能特性,從而為這種變壓器在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍擴(kuò)大提供保障。具體表現(xiàn)為:
(1)配電系統(tǒng)運(yùn)行中若引入雙極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將會(huì)提高對(duì)工頻高壓交流電整流處理效率,且隔離型逆變器的作用下,將高壓直流轉(zhuǎn)換為電壓交流,保持電力電子變壓器實(shí)踐應(yīng)用中良好的功能特性;
(2)加強(qiáng)雙極型電力電子變壓器使用,并提高對(duì)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正確認(rèn)識(shí),能夠使電力電子變壓器實(shí)踐應(yīng)用中的工作性能逐漸優(yōu)化。但是,由于這種電力電子變壓器應(yīng)用中的平均有功功率對(duì)漏感的敏感性較強(qiáng),且在低壓直流側(cè)的調(diào)節(jié)方面并不具備良好的調(diào)節(jié)功能,因此,需要根據(jù)配電系統(tǒng)的實(shí)際情況,合理運(yùn)用雙極型電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確保電力生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施有效性。
2.3三級(jí)型電力電子變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。配電系統(tǒng)運(yùn)行中若引入三級(jí)型電力電子變壓器,則需要了解其工作原理。具體表現(xiàn)為:在AC/DC變換器的作用下,能夠?qū)ゎl交流電壓進(jìn)行整流處理,最終得到直流,進(jìn)而在DC/DC變換器的支持下,實(shí)現(xiàn)直流變壓處理,最終借助DC/AC逆變器的優(yōu)勢(shì),能夠得到交流電壓。該電力電子變壓器在配電系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中有著良好的控制特性。為了獲取有關(guān)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的更多參考信息,可結(jié)合文獻(xiàn)[4]、[5]的研究?jī)?nèi)容,從這些方面入手:
(1)在三級(jí)型電力電子變壓器的作用下,能夠使PET的穿越能力不斷提高。相比單極型電力電子變壓器,該變壓器在低壓直流環(huán)節(jié)引入了性能可靠的能量存儲(chǔ)設(shè)備,優(yōu)化變壓器性能的同時(shí)增強(qiáng)了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)置合理性;
(2)結(jié)合文獻(xiàn)[6],可知三級(jí)型PET拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在配電系統(tǒng)應(yīng)用中有著很強(qiáng)的可控性,因此,該系統(tǒng)運(yùn)行中為了提高系統(tǒng)側(cè)與負(fù)載側(cè)的電能質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)這種電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用。
綜上所述,具有良好拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電力電子變壓器,對(duì)于配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要:有利于提高配電系統(tǒng)運(yùn)行中電能傳輸效率,實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)生產(chǎn)效益最大化目標(biāo)。因此,未來(lái)配電系統(tǒng)運(yùn)行中電力技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際情況,深入分析系統(tǒng)所需的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),且在有效的技術(shù)措施支持下,確保電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)良好性,從而為我國(guó)配電系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行中的性能優(yōu)化提供必要的支持,增加供電企業(yè)生產(chǎn)效益。長(zhǎng)此以往,有利于提升我國(guó)電能輸送水平,更好地應(yīng)對(duì)當(dāng)前的形勢(shì)變化。
參考文獻(xiàn)
[1]張弛,張威.交直流混合的分布式可再生能源系統(tǒng)綜述[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2017(9).
[2]蔡樹林,李俠.基于AC/DC/AC型電力電子變壓器的電能質(zhì)量改善研究[J].大功率變流技術(shù),2016(3).
[3]張啟亮.基于高頻變壓器的單相補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的研究[D].天津:天津大學(xué),2014(12).
[4]張曉東.電力電子變壓器及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2012(4).
[5]程建洲,田偉帥.基于三電平拓?fù)涞碾娏﹄娮幼儔浩餮芯縖J].電力電子技術(shù),2012(1).
[6]劉海波.電子電力變壓器控制策略研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2010(5).
作者:龐英俊 單位:國(guó)網(wǎng)安徽蕪湖供電公司

責(zé)任編輯:電力交易小郭
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