基于LCL前端濾波的電力電子變壓器控制策略研究.pdf

1、電力電子變壓器(Power electronic transformer, PET)是結(jié)合了電力變換技術(shù)和中高頻變壓器實(shí)現(xiàn)交-交變換的電力電子裝置。電力電子變壓器不僅具有常規(guī)變壓器的功能，還具有效率高、重量輕、輸出電壓可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，這些特征使得電力電子變壓器替代傳統(tǒng)工頻牽引變壓器變?yōu)榭赡?。本文以?jí)聯(lián)型電力電子變壓器為對象，研究了電力電子變壓器與牽引網(wǎng)交互而產(chǎn)生的諧振現(xiàn)象，并設(shè)計(jì)了LCL前端濾波器，分析了LCL濾波器對諧波諧振特性的影響。<

2、br>　　首先，針對PET的前級(jí)和中間級(jí)進(jìn)行建模，分析前級(jí)變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，推導(dǎo)了基于LCL前端濾波的級(jí)聯(lián)H橋整流器的數(shù)學(xué)模型，通過圖解的方式得到適合于電力電子變壓器用的LCL濾波器設(shè)計(jì)方法;研究了LLC諧振全橋DC-DC變換器的不調(diào)壓形式，分析其工作過程以及直流增益特性，在此基礎(chǔ)上，合理設(shè)計(jì)諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
　　其次，介紹了多電平調(diào)制方法，闡述了直流側(cè)電壓不平衡機(jī)理，采用基于電壓跟隨的電壓平衡控制策略，計(jì)算了LCL濾波器

3、的參數(shù)并設(shè)計(jì)了阻尼控制方法;另外，根據(jù)直流增益特性，在Saber中對LLC諧振全橋進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明原邊實(shí)現(xiàn)ZVS和副邊實(shí)現(xiàn)ZCS。
　　最后，分析了諧波諧振機(jī)理，給出了牽引供電系統(tǒng)的建模方法，選取了牽引供電系統(tǒng)的典型參數(shù)，在Simulink中建立了“牽引網(wǎng)-電力電子變壓器”聯(lián)合仿真模型，模擬了諧波諧振現(xiàn)象，對LCL濾波器的濾波特性和諧振抑制特性進(jìn)行研究，并與L型濾波器進(jìn)行對比。仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的LCL前端濾波器能顯著