基于电力电子变压器的单-三相电源变换系统

作     者：刘建功 张桂林 陈龙飞 刘文壮 王毅颖 史艳楠 胡志良 LIU Jiangong;ZHANG Guilin;CHEN Longfei;LIU Wenzhuang;WANG Yiying;SHI Yannan;HU Zhiliang

作者机构：河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056000 

出 版 物：《中国科技论文》 (China Sciencepaper)

年 卷 期：2022年第17卷第6期

页      面：691-696页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：河北省自然科学基金资助项目(E2020402064) 河北工程大学创新基金资助项目(17129033030) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2019214) 

主　　题：单-三相电源变换系统 电力电子变压器 控制策略 空间矢量脉宽调制 电压纹波 隔离变压 

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。