電子式電力干式變壓器與常規電力干式變壓器并

0簡介

電力干式變壓器并聯運行是電網中常見的現象，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。常規的電力干式變壓器是不可控的，其并聯運行需要滿足一定的閾值[1]。短路阻抗不相等會導致負荷分配和循環不均勻，因為并聯運行的各干式變壓器所承受的負荷與其自身短路阻抗標準值成反比；當容量不匹配的干式變壓器并聯運行時，短路阻抗匹配很麻煩。并聯干式變壓器比例不對等會直接導致輸出電壓不對等，產生環流。同時，當一次電源來自不同系統時，干式變壓器的并列非常繁瑣，需要通過其他設備控制系統潮流，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撲結構和控制策略進行了研究。文獻[10]提出了EPT的并聯問題，并指出了EPT并聯需要解決的相關問題，其中均流控制是EPT并聯先先要考慮的問題。以兩臺EPT為例，采用主從控制解決EPT輸出交流側并聯均流問題。文獻[11]以兩個EPT并聯為例，采用分散邏輯控制解決EPT輸出交流側和輸入DC側并聯均流問題。在參考文獻[12]中，以兩個EPT并聯為例，采用無互聯控制的方式解決了EPT輸出交流側并聯功率分擔問題。

EPT引入電力系統后，應先先考慮EPT與常規電力干式變壓器的并聯。本文主要研究單個電力變壓器和單個常規干式電力變壓器的并聯。

1 ept與常規電力干式變壓器的并聯模型及原理

1.1單個EPT的拓撲圖

附錄a中的圖A1顯示了單個EPT的拓撲圖。該結構基于轉換中的DC環節，由輸入級、隔離級和輸出級組成。輸入級為三相脈寬調制(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。開關器件是一個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，帶有反并聯二極管。

1.2并行等效輸出模型

圖1是單個EPT和單個常規功率干式變壓器的并聯系統的結構圖。U1和Uz可以取自同一個電源，也可以取自不同的電源。

圖2是并聯等效輸出電路。圖中：V 0為并聯母線電壓；E1 1和E2 2分別是常規功率干式變壓器和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分別是常規功率干式變壓器和EPT的輸出電流；I0是負載電流。

圖1由ept和常規干式電力變壓器組成的并聯系統

圖1膨脹節和常規變壓器并聯系統

圖2與統一相位等效電路有關

圖2并聯系統的相位等效電路

1.3平行原則

EPT與常規電力干式變壓器并聯系統環流的直接原因是并聯系統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；并聯系統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#分頁標題#e#

從公式(3)和公式(4)可以看出，當單個EPT與單個常規功率干式變壓器并聯運行時，每個模塊的輸出電流包括兩部分：提供給負載的I0/2和循環電流Ic。從公式(2)可以看出，循環電流由輸出電壓差和等效輸出阻抗決定。環流的存在必然會導致EPT與常規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，因此必須控制環流。

1來源：電力系統自動化