基于电力电子变压器的单-三相电源变换系统

摘要

为了解决电气化铁道系统、工业及民用电力系统中单-三相电源变换技术方案普遍存在的三相输出电压平衡度低、电能质量差、系统结构复杂、功能及变压方式单一等问题,提出了基于电力电子变压器的单-三相电源变换系统拓扑结构。分别给出了该系统拓扑单相整流输入级、中间隔离变压传输级和三相逆变输出级的控制策略,采用一种120°坐标系下的新型空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)算法控制输出理想对称的三相正弦交流电压,并通过仿真和实验分析该系统各级的稳、动态特性,仿真和实验结果证明了该系统设计方法的正确性和可行性。结果表明:该系统提高了直流母线的电压利用率,并使其电压纹波减小,输出三相电压波形良好;同时,该系统具有体积小、交直流端口丰富、可隔离并两次变压、功率密度和输出电能质量高等优点,可为单相电源的三相用电问题提供一种新的解决方案。