新型高频隔离型ADCT: 未来直流配电网功率变换的关键技术

本文着重探讨了面向未来直流配电网尾端功率变换的创新设计——组合式直流变压器（ADCT）。ADCT是一种新型高频隔离架构，它利用标准化模块构建系统结构，旨在提高系统的灵活性和效率。文章的核心亮点在于引入了临近控制机制，通过谐振变换器的电压钳位特性实现模块间电压的动态平衡，确保整个系统的电压稳定性。此外，作者还采用了电磁耦合电流平衡（MC-CB）单元，进一步增强模块之间的电流协同，实现了电流的均衡，从而保证了系统的安全性。 IS-IPOP型串并联结构在ADCT中发挥了关键作用，这是一种新颖的拓扑设计，有助于优化电力转换过程，提升能源利用率。通过这种结构，ADCT能够在保持高效能的同时，降低损耗，并具备良好的热管理能力，以适应直流配电网的严苛工作环境。 搭建的ADCT硬件实验系统是理论研究的重要验证平台，其成功运行不仅证实了提出的ADCT概念的有效性，也证明了临近控制策略在实际应用中的合理性。文章指出，随着交流电网难以满足多元化用电需求和新能源接入，直流配电网由于其独特优势，如高容量、高质量的电能传输和对可再生能源的便捷接入，将在未来的电力系统中占据重要地位。 当前，直流变压器领域的研究尚处于初级阶段，但ADCT的设计展示了其在直流配电网中的潜力和前景。本文的研究成果为直流配电网的发展提供了新的解决方案，对于推动直流电力技术的进步具有重要意义。通过结合高频隔离、临近控制和先进的电力电子技术，ADCT有望成为实现直流配电网高效、灵活运行的关键组件。