基于三電平拓撲的電力電子變壓器研究
3.3 輸出級控制
輸出級控制需要實現輸出恒壓恒頻的低壓三相交流電,當網側電源波動或者負載投切時保持輸出電壓恒定。通常配電系統的負載為無源性質,因此采用在d,q坐標系下基于瞬時值反饋的定交流電壓控制,圖4為輸出級控制原理圖。將三相負載電壓的d,q分量分別與各自參考值比較后的偏差量經各自PI調節器,得到指令空間電壓矢量Ud,Uq,最后經過SVPWM得到開關管的驅動脈沖。d軸電壓參考值為負載相電壓幅值,q軸電壓參考值取為0。這種控制方案可從理論上保證輸出電壓穩態無差,且能有效抑制負載及系統擾動。
4 仿真研究
為驗證該三電平PET電路的合理性和控制策略的有效性,針對10 kV/380 V配電系統環境下PET的穩態運行及輸入電壓波動、頻率閃變、含有諧波、負載投切等特殊情況進行了仿真研究,采用PSCAD/EMTDC軟件仿真。其參數如下:輸入級,輸入電感Lr=15 mH,輸入電阻R=0.5 Ω,輸出穩壓電容Ci=4.8 mF;隔離級,Cs=10μF,Lk=50 μH,并聯結電容C=10 nF,輸出濾波電感Lg=0.2 mH;輸出級,濾波電感Lv=0.3 mH,濾波電容Cv=300 μF。輸入級、隔離級、輸出級及高頻變壓器工作頻率均為5 kHz,高頻變壓器變比8.6 kV:1.5 kV。
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