创新电力电子变压器拓扑与控制策略优化

本文档深入探讨了"变压器拓扑结构及控制策略"的主题，主要关注于电力电子变压器（PET）的设计与改进。首先，作者对现有的几种典型的PET拓扑结构如电压源逆变器（VSI）、电流源逆变器（CSI）和双变换器等进行了详细的分析，阐述了它们各自的优缺点。这些传统拓扑在电力系统中扮演着重要角色，但存在体积大、效率较低或功能单一等问题。 接下来，研究者创新性地将谐振变换器和两电平正弦波变换器融入到传统的级联型PET中，提出了一个针对中高压配电网的新型混合级联式电力电子变压器（Hybrid Cascaded Power Electronics Transformer, HCPET）。这种新型拓扑的关键优势在于通过集成谐振变换器，能够显著减小设备尺寸，提高运行效率，并且具有灵活性，能够实现纯有功功率传输和无功功率补偿之间的无缝切换，这对于提升电力系统的灵活性和能效具有重要意义。 论文详细介绍了新拓扑的工作原理，构建了交流侧和直流侧的平均模型，有助于理解和设计控制策略。控制策略方面，结合谐振变换器的工作特性，提出了单级统一控制方案，这简化了控制逻辑，提高了系统的稳定性和响应速度。 这篇论文不仅涵盖了基础的理论知识，还包含实际应用中的技术创新，对于理解电力电子变压器的优化设计和智能控制有着重要的参考价值。对于那些关注电力系统、开关电源以及高效能电力转换技术的专业人士来说，这篇论文提供了深入的理论指导和实用的解决方案。