基于混頻調制的新型電力電子變壓器

舒良才, 陳　武， 王　琛， 馬大俊， 蔣曉劍， 魏　星

(1. 東南大學先進電能變換技術與裝備研究所， 江蘇省南京市 210096； 2. 國網連云港供電公司， 江蘇省連云港市 222000；3. 南京南瑞繼保電氣有限公司， 江蘇省南京市 211102)

0　引言

電力電子變壓器(power electronic transformer,PET)是一種基于電力電子變流技術的新型電網配電變壓裝置，不僅可以替代傳統的工頻變壓器，還具有靈活多變的可控性和多種交直流端口，可方便靈活地接入各種分布式能源、儲能和負荷，以及應用于交直流電網的互聯。PET有望在智能配電網和能源互聯網中得到廣泛應用[1]。

目前已提出了多種PET拓撲結構[2-15]，根據電能交直流變換級數(如AC/AC,AC/DC和DC/AC)的多少，其電路拓撲一般分為雙級型、三級型和四級型三種類型。雙級型拓撲結構最簡單，可以實現較高的功率密度，但輸入/輸出交流側均無直流環節，電流控制困難，且無法實現與各種直流負荷、儲能及直流微電網的互聯[2-3]；三級型拓撲在輸入或輸出交流側中有直流環節，帶直流環節級可以使用單向開關，另一級則必須使用雙向開關，電流控制復雜[4-7]；四級型拓撲在輸入和輸出交流側中均有直流環節，各功率級之間實現控制解耦，控制策略簡單成熟，同時可實現與各種直流負荷、儲能及交直流電網的互聯，但多級電能變換需要較多的功率元器件及相應的驅動器、輔助電源等，導致系統效率低，功率密度低，成本高[8-16]。但由于四級型PET拓撲功能上的優勢及技術上的成熟，目前仍是工程與研究中的主流拓撲，國內外的PET工程幾乎都是基于四級型拓撲結構[17]。……