[發明專利]一種電力電子變壓器能量流動控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910455455.5
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110165898B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王毅穎;劉揚;劉建功;郭進喜;史艷楠
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J3/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開一種電力電子變壓器能量流動控制方法及系統。方法包括：將電網中的電流輸入至所述輸入級模塊，得到第一穩定直流電壓；將所述第一穩定直流電壓傳遞至所述隔離級模塊，得到第二穩定直流電壓；將所述第二穩定直流電壓傳遞至所述輸出級模塊，得到交流電壓，并將所述交流電壓輸入至電網中；將所述第二穩定直流電壓采用反饋方法傳遞至所述輸入級模塊。本發明將輸出級模塊的信息引入到輸入級模塊中，即將輸出級直流電壓變化直接反饋到輸入級模塊中，能夠提高能量流動的動態響應，解決能量雙向流動時直流電壓的波動，減小直流電容的容量。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，特別是涉及一種電力電子變壓器能量流動控制方法及系統。

背景技術

隨著功率半導體技術與控制技術的快速發展，現代電力電子技術與電網的融合日趨緊密，直流供電的技術和經濟優勢逐漸體現。現代電力電子設備的應用迅速普及，促進了配電系統逐步從交直流混合電網開始，從部分直流化向全面直流化過渡。作為交直流混合電網中的關鍵設備—電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，PET)，也稱為固態變壓器，結合了工頻變壓器和電力電子變流器的優點，具有體積小、重量輕、故障隔離、單位功率因數、智能控制等諸多的優點，吸引了國內外眾多學者參與到該領域的研究。

目前，較多文獻對電力電子變壓器的拓撲結構、控制策略、保護系統以及電力電子變壓器在輸電系統、配電網中的無功優化、穩定性等進行了分析與研究。對于電力電子變壓器的能量雙向流動，研究重點主要落在基于雙主動全橋拓撲結構的DC-DC高頻隔離級。在能量流動控制中，電力電子變壓器的輸入級、隔離級、輸出級采用獨立控制的方式。這種獨立控制的方式，影響了系統的動態調節過程，實際應用效果不太理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種電力電子變壓器能量流動控制方法及系統，能夠提高能量流動的動態響應，解決能量雙向流動時直流電壓的波動，減小直流電容的容量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種電力電子變壓器能量流動控制方法，所述方法應用于一種電力電子變壓器能量流動控制裝置，所述裝置包括依次連接的輸入級模塊、隔離級模塊和輸出級模塊，所述方法包括：

將電網中的電流輸入至所述輸入級模塊，得到第一穩定直流電壓；

將所述第一穩定直流電壓傳遞至所述隔離級模塊，得到第二穩定直流電壓；

將所述第二穩定直流電壓傳遞至所述輸出級模塊，得到交流電壓，并將所述交流電壓輸入至電網中；

將所述第二穩定直流電壓采用反饋方法傳遞至所述輸入級模塊。

可選的，所述將所述第二穩定直流電壓采用反饋方法傳遞至所述輸入級模塊，具體包括：

將所述第二穩定直流電壓采用電壓反饋控制方法，傳遞至所述輸入級模塊。

可選的，所述將電網中的電流輸入至所述輸入級模塊，得到第一穩定直流電壓，具體包括：

采用電流解耦控制方法將電網中的電流輸入至所述輸入級模塊，得到第一穩定直流電壓。

可選的，所述將所述第一穩定直流電壓傳遞至所述隔離級模塊，得到第二穩定直流電壓，所述隔離級模塊包括H橋調頻電路和高頻變壓器，具體包括：

將第一穩定直流電壓傳遞至所述H橋調頻電路的一端，得到第一高頻電壓；

將所述第一高頻電壓輸入所述高頻變壓器，得到第二高頻電壓；

將所述第二高頻電壓傳遞至所述H橋調頻電路的另一端，得到第二穩定直流電壓。

一種電力電子變壓器能量流動控制系統，所述系統應用于一種電力電子變壓器能量流動控制裝置，所述裝置包括依次連接的輸入級模塊、隔離級模塊和輸出級模塊，所述系統包括：