近年來隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，電力供應(yīng)缺口與人們對電力的需求增長之間的矛盾越來越明顯。由于我國常規(guī)能源的有限性和環(huán)保的巨大壓力，能源建設(shè)必須走節(jié)點(diǎn)和開發(fā)利用可再生能源之路。分布式發(fā)電系統(tǒng)、電能質(zhì)量控制的研究和開發(fā)得到了人們普遍的關(guān)注。其次，越來越多的工業(yè)用戶對電能質(zhì)量以及供電可靠性提出了更高的要求。如何保證供給用戶可靠和合乎標(biāo)準(zhǔn)的電能，確保用戶電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為急需解決的課題。隨著大功率電力電子元器件及其控制技術(shù)的發(fā)展，一種通過電力電子交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的電壓變化和能量轉(zhuǎn)換的新型變壓器——電力電子變壓器PET(Power Electronic Transformer)得到了越來越多的關(guān)注，作為一種新型的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，與傳統(tǒng)的變壓器相比，電力電子變壓器具有體積小，重量輕，空載損耗小，不需要絕緣油等優(yōu)點(diǎn)。它是集電力電子、電力系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號處理以及自動(dòng)控制理論等領(lǐng)域?yàn)橐惑w的電力系統(tǒng)前沿研究課題，通過電力電子期間和電力電子交流技術(shù)，對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換與控制，以替代傳統(tǒng)的電力變壓器。
國外很多學(xué)者都對電力電子變壓器進(jìn)行了研究，而國內(nèi)研究還處于剛起步階段，因此武漢華特電氣首先對電力電子變壓器的工作原理和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后對其應(yīng)用前景和發(fā)展方向進(jìn)行展望。
1、工作原理
電力電子變壓器主要由初、次級功率轉(zhuǎn)換器以及聯(lián)系二者之間的高頻變壓器組成�；驹硎禽斎氲墓ゎl電壓經(jīng)過原邊變換器調(diào)制為高頻交流電壓，通過高頻變壓器耦合至副邊，再通過副邊的功率變化器將其轉(zhuǎn)換為所要求的電壓。工頻的交流電。
2、電力電子變壓器的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
利用不同結(jié)構(gòu)的電力電子變化器，可以實(shí)現(xiàn)多種電力電子變化器的拓?fù)潆娐贰Ｔ谶@些實(shí)現(xiàn)方案中，電力電子變壓器的具體實(shí)現(xiàn)方案分兩種形式：已是在變換中不含直流環(huán)節(jié)，即直接AC/AC變換，其原理是：在高頻變壓器原方進(jìn)行高頻調(diào)制，在副方進(jìn)行同步解調(diào)：二是在變換中存在直流環(huán)節(jié)，通常在變壓器原方經(jīng)行AC/DC變換，再將直流調(diào)制為高頻信號經(jīng)高頻變壓器耦合到二次側(cè)后，在二次側(cè)進(jìn)行DC/AC轉(zhuǎn)換。比較兩種方案，后種控制特性良好，通過PWM調(diào)制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)變壓器一二次電壓、電流和功率的靈活控制，有望成為今后的發(fā)展方向。
3、電力電子變壓器進(jìn)行研究的一個(gè)重要趨勢是通過電力電子變壓器解決電能質(zhì)量問題，即電力電子變壓器既具備傳統(tǒng)變壓器的功能，如電能傳輸、隔離、變換等，又具有抑制諧波雙向流動(dòng)、防止負(fù)載側(cè)出現(xiàn)故障影響電源電壓、輸出電壓可以有直流分量、消除電壓跌落、升高，以及過電壓、欠電壓等電源側(cè)電壓的干擾對負(fù)荷的影響，對各種電量進(jìn)行監(jiān)測、顯示、分析處理來判斷各種異常情況對其自身和系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，并給出報(bào)警信號和故障類型等優(yōu)點(diǎn)。
目前，太陽能、風(fēng)力及小水電等分布式發(fā)電系統(tǒng)占整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的比重近年逐年上升，有望成為今后的主要能源來源。分布式電源交直流兼有，容量小，分布廣，且其電壓或頻率波動(dòng)性較大，如何有效可靠地將它們?nèi)谌腚娏ο到y(tǒng)也是今后需要解決的問題之一。而電力電子交直流環(huán)節(jié)兼有，故可靈活地將各種分布式電源接入電力系統(tǒng)。
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