基于DC-DC谐振变换器的三相级联PET电容减小与正弦功率传输

三相级联型电力电子变压器（PET）作为一种新兴的电力设备，因其模块化设计和高灵活性在现代电力系统中得到了广泛关注。然而，这类变压器在实际应用中面临的一个主要问题是中间直流侧的大电容，这不仅降低了功率密度，还增加了系统体积和成本。传统的解决方案是在中间直流侧并联大电容来抑制2倍基频（2x基频，即交流侧电流和电压波动的频率）的功率波动，以保护公共直流侧的稳定。 为了解决这个问题，本文提出了一种创新的策略——基于DC-DC谐振变换器的三相级联型PET正弦功率传输（SPT）概念。SPT旨在通过将交流侧的2x基频功率波动转移到公共直流侧，从而避免了对中间直流侧大电容的需求。这种方法允许PET在接近谐振模式下工作，简化了控制结构，实现单级控制，尽管它可能牺牲一定的功率因数调节能力，但在减少电容需求和降低成本方面具有显著优势。 在实施上，SPT通过利用电力电子功率变换技术和电磁感应隔离技术，实现了电力的高效转换和灵活控制，符合未来能源互联网对设备智能化和灵活性的需求。通过将交流侧的功率波动转化为直流侧的恒定输出，SPT有助于提高整个系统的功率密度，减少硬件成本，进一步推动了三相级联PET的工程化和商业化进程。 实验部分，研究者成功研制并测试了一台样机，实验结果验证了基于DC-DC谐振变换器的三相级联型PET正弦功率传输方法的可行性。这标志着在电力自动化设备领域，特别是在直流配电网的发展中，SPT作为一种有效的解决方案正在逐步取代传统的解决方案，为提升电力系统的整体性能和经济效益开辟了新的途径。