級聯(lián)型固態(tài)變壓器故障檢測與容錯技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著新能源與分布式發(fā)電的興起以及智能電網(wǎng)這一概念的提出，電力電子變壓器將在電力系統(tǒng)中發(fā)揮日益重要的作用。目前電力電子裝置廣泛應(yīng)用于航空航天器及各種工業(yè)設(shè)備，其可靠性問題已成為保障航天器或工業(yè)設(shè)備安全運行的一項關(guān)鍵技術(shù)。電力電子變壓器作為一種電力電子裝置，其故障檢測技術(shù)與容錯控制技術(shù)具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　本文首先對電力電子變壓器的發(fā)展與原理作出介紹，并對電力電子裝置的故障檢測與容錯控制進(jìn)行了概括與綜述，并提出了一種

2、典型級聯(lián)型電力電子變壓器結(jié)構(gòu)。針對此結(jié)構(gòu)，首先對輸入級、中間級、輸出級分別建立了數(shù)學(xué)模型，并在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上研究了各級典型的控制策略。其次，本文針對級聯(lián)型電力電子變壓器的輸入級、中間級、輸出級分別研究了相應(yīng)的故障檢測方法與容錯控制方法。在故障檢測技術(shù)方面，輸入級分別采用基于開關(guān)諧波分析的方法與基于脈沖電壓比較的方法，兩種方法都是以H橋單元為檢測單位;輸出級采用一種基于Park變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障檢測方法，通過對三相輸出電流的處理與分析

3、確定故障類型。在容錯控制技術(shù)方面，輸入級一個H橋單元與中間級一個DAB單元作為一個容錯單元，并采用結(jié)合直流側(cè)優(yōu)化的雙零序電壓注入法進(jìn)行容錯控制，通過注入零序電壓實現(xiàn)各相功率的重新分配;輸出級采用三相四開關(guān)的容錯重構(gòu)結(jié)構(gòu)，通過七段式SVPWM調(diào)制實現(xiàn)容錯運行。
　　本文通過MATLAB/S imulink平臺建立了級聯(lián)型電力電子變壓器模型，對文中研究的級聯(lián)型電力電子變壓器控制策略的仿真驗證了其工作性能。文中提出的各故障檢測方法與容錯