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致負荷分配和循環(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(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致輸出電壓不對等，產(chǎn)生環(huán)流。同時，當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撲結構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輸出交流側和輸入DC側并聯(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輸出交流側并聯(lián)功率分擔問題。

EPT引入電力系統(tǒng)后，應先先考慮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(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(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(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

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#分頁標題#e#

從公式(3)和公式(4)可以看出，當單個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