三相AC/DC型电力电子变压器高频直流环节回流功率优化控制研究

• 作者: 成林千 何立群 朱灿焰 黄培林 王乾丞 汪诚
• 来源期刊: 电源学报
• 关键词: 电力电子变压器 高频直流环节 回流功率 功率解耦 扩展移相控制
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 轨道交通电气化专题|Special Issue on Rail Transit Electrification
• 页码范围: 118-128
• 页数: 11页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13234/j.issn.2095-2805.2021.4.118

摘要

级联H桥AC/DC型电力电子变压器中的高频直流环节通常采用双有源桥电路DAB(dual-active bridge),并通过移相控制方式进行能量传递.单移相控制会在DAB中引入回流功率,增加系统损耗.在由理想直流电压源供电的DAB中,通过改进的移相控制可以显著抑制回流功率.然而在电力电子变压器PET(power electronic transformer)中,交流电网侧的PWM整流环节会引入二次脉动功率,导致其高频直流环节的输入/输出电压变比存在低频脉动,使得现有的回流功率抑制方法难以获得期望效果.针对这一问题,分析了在PET模块电容电压存在低频脉动的情况下,采用单移相和扩展移相两种控制方式下的回流功率分布特征;同时,结合功率通道型三相AC/DC电力电子变压器,提出了功率解耦和扩展移相协同控制的回流功率抑制方法;通过功率解耦控制,抑制模块电容电压中的低频脉动,维持高频直流环节输入/输出电压变比恒定,并结合扩展移相控制,抑制PET中的回流功率.仿真和实验结果验证了所提方案可以有效抑制三相AC/DC型PET中高频直流环节内的低频脉动功率及回流功率.