電子式電力干式變壓器與常規(guī)電力干式變壓器并

0簡介

電力干式變壓器并聯(lián)運行是電網(wǎng)中常見的現(xiàn)象，對提高運行效率、降低總備用容量、提高供電可靠性具有積極意義。常規(guī)的電力干式變壓器是不可控的，其并聯(lián)運行需要滿足一定的閾值[1]。短路阻抗不相等會導(dǎo)致負(fù)荷分配和循環(huán)不均勻，因為并聯(lián)運行的各干式變壓器所承受的負(fù)荷與其自身短路阻抗標(biāo)準(zhǔn)值成反比；當(dāng)容量不匹配的干式變壓器并聯(lián)運行時，短路阻抗匹配很麻煩。并聯(lián)干式變壓器比例不對等會直接導(dǎo)致輸出電壓不對等，產(chǎn)生環(huán)流。同時，當(dāng)一次電源來自不同系統(tǒng)時，干式變壓器的并列非常繁瑣，需要通過其他設(shè)備控制系統(tǒng)潮流，或者只等待時機。

電子式電力干式變壓器是一種新型的電力干式變壓器，許多文獻對電子式電力干式變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略進行了研究。文獻[10]提出了EPT的并聯(lián)問題，并指出了EPT并聯(lián)需要解決的相關(guān)問題，其中均流控制是EPT并聯(lián)先先要考慮的問題。以兩臺EPT為例，采用主從控制解決EPT輸出交流側(cè)并聯(lián)均流問題。文獻[11]以兩個EPT并聯(lián)為例，采用分散邏輯控制解決EPT輸出交流側(cè)和輸入DC側(cè)并聯(lián)均流問題。在參考文獻[12]中，以兩個EPT并聯(lián)為例，采用無互聯(lián)控制的方式解決了EPT輸出交流側(cè)并聯(lián)功率分擔(dān)問題。

EPT引入電力系統(tǒng)后，應(yīng)先先考慮EPT與常規(guī)電力干式變壓器的并聯(lián)。本文主要研究單個電力變壓器和單個常規(guī)干式電力變壓器的并聯(lián)。

1 ept與常規(guī)電力干式變壓器的并聯(lián)模型及原理

1.1單個EPT的拓?fù)鋱D

附錄a中的圖A1顯示了單個EPT的拓?fù)鋱D。該結(jié)構(gòu)基于轉(zhuǎn)換中的DC環(huán)節(jié)，由輸入級、隔離級和輸出級組成。輸入級為三相脈寬調(diào)制(PWM)整流器，輸出級由三個電壓源單相逆變器組成，隔離級由三個單相逆變器、一個高頻干式變壓器和三個單相整流器組成。開關(guān)器件是一個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，帶有反并聯(lián)二極管。

1.2并行等效輸出模型

圖1是單個EPT和單個常規(guī)功率干式變壓器的并聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。U1和Uz可以取自同一個電源，也可以取自不同的電源。

圖2是并聯(lián)等效輸出電路。圖中：V 0為并聯(lián)母線電壓；E1 1和E2 2分別是常規(guī)功率干式變壓器和EPT的空載輸出電壓。R1、R2和X1、X2分別是常規(guī)電力干式變壓器和EPTs的等效輸出電阻和等效輸出電抗。I01和I02分別是常規(guī)功率干式變壓器和EPT的輸出電流；I0是負(fù)載電流。

圖1由ept和常規(guī)干式電力變壓器組成的并聯(lián)系統(tǒng)

圖1膨脹節(jié)和常規(guī)變壓器并聯(lián)系統(tǒng)

圖2與統(tǒng)一相位等效電路有關(guān)

圖2并聯(lián)系統(tǒng)的相位等效電路

1.3平行原則

EPT與常規(guī)電力干式變壓器并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流的直接原因是并聯(lián)系統(tǒng)各部分輸出電壓不相等。輸出電壓不相等的主要原因有：EPT模塊的參考電壓與常規(guī)電力干式變壓器二次繞組電壓的幅值、相位和頻率不同；并聯(lián)系統(tǒng)中各模塊的等效輸出阻抗不相等。參考電壓的幅值、相位、頻率的不同會體現(xiàn)在空載輸出電壓的幅值、相位、頻率上，不等的等效輸出阻抗也可以等效為空載輸出電壓的不等幅值、相位。因此，為了簡化流通貨幣的分析 #p#分頁標(biāo)題#e#

從公式(3)和公式(4)可以看出，當(dāng)單個EPT與單個常規(guī)功率干式變壓器并聯(lián)運行時，每個模塊的輸出電流包括兩部分：提供給負(fù)載的I0/2和循環(huán)電流Ic。從公式(2)可以看出，循環(huán)電流由輸出電壓差和等效輸出阻抗決定。環(huán)流的存在必然會導(dǎo)致EPT與常規(guī)干式電力變壓器輸出功率的不平衡，輸出功率較大的模塊可能會因超過其額定功率而燒毀，因此必須控制環(huán)流。

1來源：電力系統(tǒng)自動化