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)是結合了電力變換技術和中高頻變壓器實現交-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、輸出電壓可調等優(yōu)點，這些特征使得電力電子變壓器替代傳統工頻牽引變壓器變?yōu)榭赡?。本文以級聯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交互而產生的諧振現象，并設計了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的前級和中間級進行建模，分析前級變換器的拓撲結構和工作原理，推導了基于LCL前端濾波的級聯H橋整流器的數學模型，通過圖解的方式得到適合于電力電子變壓器用的LCL濾波器設計方法;研究了LLC諧振全橋DC-DC變換器的不調壓形式，分析其工作過程以及直流增益特性，在此基礎上，合理設計諧振網絡參數。
　　其次，介紹了多電平調制方法，闡述了直流側電壓不平衡機理，采用基于電壓跟隨的電壓平衡控制策略，計算了LCL濾波器

3、的參數并設計了阻尼控制方法;另外，根據直流增益特性，在Saber中對LLC諧振全橋進行仿真，仿真結果表明原邊實現ZVS和副邊實現ZCS。
　　最后，分析了諧波諧振機理，給出了牽引供電系統的建模方法，選取了牽引供電系統的典型參數，在Simulink中建立了“牽引網-電力電子變壓器”聯合仿真模型，模擬了諧波諧振現象，對LCL濾波器的濾波特性和諧振抑制特性進行研究，并與L型濾波器進行對比。仿真結果表明，本文所設計的LCL前端濾波器能顯著