[發明專利]一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲的控制方法

有效

• 申請號: 201810997060.3
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109194132B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 張新聞;焦海波;唐良凡;白東浩
• 申請（專利權）人: 寧夏銀利電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開了一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲及控制方法，包括第一AD/DC模塊，第一AD/DC模塊由直流電容器與電壓源換流器VSC1并聯后與濾波電感L_c再進行串聯組成，第一AD/DC模塊的直流端口連接DC/AC模塊，DC/AC模塊由直流電容器與電壓源換流器VSC2并聯組成，DC/AC模塊的高頻交流端口連接高頻變壓器，高頻變壓器的高頻交流端口連接第二AC/DC模塊，第二AC/DC模塊由直流電容器與電壓源換流器VSC3并聯組成，第二AC/DC模塊的直流端口通電力二極管Diode與第一AD/DC模塊的直流端口連接。該系統中電力電子變壓器溫度場參數的測量，基本不消耗電能，節約了大量電能。

技術領域

本發明屬于電力電子磁性元件技術領域，具體涉及一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲，還涉及其控制方法。

背景技術

變壓器體積與鐵芯材料飽和磁通密度和繞組最大容許溫升有關，飽和磁通密度大的變壓器，其體積也大，鐵芯材料飽和磁通密度又與變壓器工作頻率成反比，提高變壓器工作頻率可以提升鐵芯材料利用率，減小變壓器體積，節省變壓器所占空間。電力電子變壓器(Power Electronic Transformer,PET)是一種電力電子變換和基于電磁感應原理的高頻電能變換相結合的技術，實現一種電力特征的電能轉變為另一種電力特征的電能，可替代傳統變壓器。與傳統變壓器相比，電力電子變壓器中高頻變壓器具有體積小、重量輕、空載損耗小、無需絕緣油、具有可控性等優點。這使得電力電子變壓器能夠更好的實現傳統變壓器的變壓、隔離、能量傳遞等功能，并且在一定程度上解決了傳統變壓器的各類問題。

電力電子變壓器中高頻變壓器大部分指標參數可以通過相關儀器設備短時間內完成測量，但對高頻變壓器溫度場分布等參數的測量則需要在額定電流工況下長時間進行，以檢驗高頻變壓器磁路及結構設計是否合理。傳統高頻變壓器溫度場測試，一般在電力電子變壓器輸出回路中串接阻性負載構成測量回路，但這種方法會耗費大量電能，增大企業成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲，實現了高頻變壓器溫度場的節能測試。

本發明所采用的第一技術方案是，一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲，包括第一AC/DC模塊，第一AC/DC模塊包括直流電容器C_dc1與電壓源換流器VSC1，直流電容器C_dc1的兩端分別與電壓源換流器VSC1的直流正負輸出端連接，電壓源換流器VSC1的交流輸入端與濾波電感L_c的一端連接，濾波電感L_c的另一端連接交流電源；

第一AC/DC模塊的直流端口連接DC/AC模塊，DC/AC模塊包括電壓源換流器VSC2，電壓源換流器VSC2的直流正負輸入端分別連接直流電容器C_dc1的兩端，DC/AC模塊的高頻交流端口連接高頻變壓器的一次側，高頻變壓器的二次側的高頻交流端口連接第二AC/DC模塊；

第二AC/DC模塊包括直流電容器C_dc2與電壓源換流器VSC3，電壓源換流器VSC3的交流端與高頻變壓器的二次側的高頻交流端口連接，電壓源換流器VSC3的直流正負輸出端分別與直流電容器C_dc2兩端連接；

直流電容器C_dc2的正極與電力二極管Diode陽極連接，電力二極管Diode陰極與直流電容器C_dc1的正極連接，直流電容器C_dc2的負極與直流電容器C_dc1的負極連接；

本發明所采用的第二技術方案是，一種高頻變壓器溫度場測試電源拓撲的控制方法，具體步驟如下：

步驟1，測量電源上電后，電壓源換流器VSC1的控制器分別對網側工頻電壓采樣值進行帶通濾波處理，并完成對電網電壓的鎖相；