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摘要：根据电力电子变压器在配电网中的应用，以及三级拓扑结构的提出，并得到了新的电子电力变压器方法。三电平整流电路作为输入级中的高压，可以对低元器件的耐压等级进行降低，本文将对配电系统电子电路变压器系统结构和工作原理进行详细的介绍。
关键词：配电系统；电力电子变压器；结构
传统电力变压器在电网中主要是用作变压和隔离，并将其当作工具进行使用，其制作的工艺就比较简单，而可靠性也极高。但是这种变压器也具有明显的缺点，由于工艺简单，导致其体积和重量相对较大，并且在使用中损耗较快，而变压器所使用的变压器油也对自然环境造成很大的影响如果带非线性负荷时，还会让进入电网的变压器偶产生畸变，导致电网中的谐波被污染；电源侧电压在受到干扰后，还会对负载侧进行传递，从而发生电压闪变，严重时还会对敏感负压造成影响。
1配电网 PET 系统结构
电子电路变压器主要是由初、次级功率的变压器和联系两者的高频电压器而组成。工频电压的转换需要通过原边变换器进行转换成为高频交流电压，在高频变压器的耦合作用下，经过副边侧在转换为需要的电压，比如交-直-交-直-交变换器，其工作原理如下图：
PET工作原理
虽然交-直-交-直-交变换器的结构要更加复杂，但是在控制的过程中却更便于控制。而脉宽调制技术则可以对控制器所需要输入和输出的电压、电流进行更好的控制。
在整流电路中选择电平电压型变换器是因为其电压较高，利用这种变换器可以有效的降低功率原件的耐压值，保证功率原件的利用得到有效的提高，并且，三电平输出又比二电平多出一个电平，所以也可以有效的降低 du/dt，从而减少了输出电压中的谐波，保证输出电压波可以真正的实现正弦化。
2 PET各级控制电路工作原理
2.1输入级控制
电力电压器的作用不仅是要保证提供给用户的电压是恒定其波形是正弦的，还要尽可能的降低输入侧中的的电流谐波，保证电网不会对谐波造成污染，而利用双闭环控制则可以对电子电力变压器中的电流为正弦，并对网侧功率进行实时的控制。想要达到上述的作用，就需要在外环电压器，将得到的反馈直流电压和已经确定的电压参考值进行对比，然后在调节器中进行控制，并形成d轴电流，则可以让单位功率随着因数而运行。而内环的三相输入电流，在利用采样后，使坐标变化成d轴和q轴，在经过控制器的调节和对参考值进行对比后，得到相应的调制波信号。
2.2中间隔离级控制
中间隔离级的作用就是将输入级的直流转换为高频方波信号，然后在高频变压器耦合的作用下，将直流信号进行转换。利用高频变压器中的三电平半桥内所含有的四个开关器，对其进行控制，然后对输入级的直流高压通过转换，变为高频方波信号。这种转换中的高频变压器的作用有两个：1.对原方系统和副方系统进行了隔离；2.使电压等级之间的转换得以实现。上述我们已经说过电子电力变压器所采用的模式是全桥整流，因此，我们不需要对双向流动的能力进行考虑。因此，在我们不对其能量的流动进行研究，在直流的输入到直流的电压值和变压器的变比在特定的情况下，通过控制隔离级的开关器件以达到占空比，通过高频变压器的之后得到不同的占空比的高频信号，在直流电压下、低压时获得的电压是不相同的。因此，在针对隔离级电压进行控制时，主要是利用的电压和电流的闭合来对其进行的控制，并通过在直流低压下找到能适合逆变系统输出的电压等级。其是利用的副方的整流来进行检测的是输出级的电容与电压VO，和参考的电压信号V0*进行比较，最后得到的带有偏差的信号在经过控制器的调节以后用作为电流内环的参考值1IF*。当高频变压器的副方的电流瞬间值1F和电流参考值1IF*进行相比较，并且在经过控制器的调节之后可以获得隔离级的控制器件的信号。
2.3 输出级控制
当负载方的输出利用电压 恒定控制时，其主要 的目的是为了得到恒定的输出压和恒频的交流电压，因此，当负载值在一定的范围时，应该继续的保持其稳定的输 出电压值。三相输出电压，在经过d-q进行转换后，就会得到d轴的分量，即下图中的UD，而q轴则得到UQ，同时在和相对于的参考标准值进行对比后，将得到的偏差值在调制器上进行调节，将调制器上的信号经过空间矢量脉宽调制，进行运算，从而实现对逆变器开关的控制。
3.结论
根据配电网的应用范围，从而产生了新的电子电力变压器方法，利用三电平整流电路可以有效的降低原件的耐压等级，而隔离级则通过闭环控制是低压直流测的电压变得更加稳定，真正的让电流实现正弦，让负载电压可以一直处于恒定的状态。经过分析和研究我们发现配电系统电子电力变压器不仅仅是将电网中的负载进行传送，还一直往电网内注入无功，使电网可以一直得到无功的支持。
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论文作者:杨志伟,李帅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：电压论文; 变换器论文; 电流论文; 电平论文; 变压器论文; 电网论文; 信号论文; 《电力设备》2016年第22期论文;