基于级联H桥多电平变流器的电力电子变压器研究

摘要

变压器是电力系统的重要组成部分，传统的电力变压器有体积大、笨重、空载损耗高、易产生谐波、不能隔离故障、绝缘油造成环境污染、需要配套的保护设备进行保护等缺点。电力电子变压器的出现，有望解决这些问题。
　　 本文首先分析了各种电力电子变压器的主电路方案的特点，根据各自的适用范围，选取基于级联H桥多电平变流器的结构进行了深入研究。它采用输入级串联，中间级高频变压器电磁隔离，输出级并联的结构，特别适合高电压场合。
　　 然后对输入级的控制方法进行了探讨，分别采取无源控制与内环为滞环的双闭环控制进行研究，并针对双闭环电流谐波较多的不足，提出了改善的途径。用Matlab/Simulim(软件进行了建模与仿真，通过波形分析对两种方法进行了验证与对比，得出双闭环方法更优结论。
　　 最后指出了中间级输出均流问题与输出负载不平衡问题，分别采取了内环主从均流方法，与三相四桥臂逆变器结构解决。