浅谈电力电子变压器并联运行动态仿真

PET二次侧电压的频率、幅值和相位取决于逆变器的PWM脉冲的正弦调制信号，正弦调制信号的特征与频率给定值f0、相位给定值ρ0和幅值给定值有关。取f0＝50Hz以保证额定频率。ρ0对应于有功负荷P0时的电压初相角（一般取为0，引入有功补偿系数Kp＞0），则可形成有功调差特性

　　ρ=ρ0-KpP （1）

　　U0对应于无功负荷Q=0时的电压幅值，引入无功补偿系数KQ＞0，则可形成无功调差特性

　　U=U0-KQQ （2）

3 仿真分析

　　本文利用Matlab6.5/Simulink搭建了仿真模型，对两台同参数PET的并联运行进行了仿真。系统主要参数为：PET额定容量10kVA，额定电压240/110V；PET2额定容量10kVA，额定电压240/110V系统频率50Hz，高频变压器频率1000Hz，IGBT开关频率 9000Hz；KP、KQ硒均取标幺值0.01，频率给定值f0取50Hz，相位给定值ρ0取0，幅值给定值U0取标幺值为1.0。

　　3.1 两台PET同时投入并联运行（情况1）

　　1.0s 时，两台PET在低压侧由空载投入并联运行，承担功率因数为0.8的综合性负载。两台PET对应变量的波形一致。并联运行后所承担的负载电流相等，实现了均流控制以及有功、无功负荷的稳定分配，且频率保持恒定值不变。

3.2 PET2加入并联运行（情况2）

　　PET1 带载运行，1.0s时PET2由空载状态投入，两台PET并联运行。PET1由单机运行状态切换至并联运行状态后，其承担的负载电流、有功和无功负荷均有所下降，下降部分由PET2来承担，最终两台并联PET之间实现了均流控制以及有功、无功负荷的稳定分配且具有良好的动态响应性能。

4 结 论

　　本文基于有功和无功调差特性方程建立了PET控制策略及模型，基于该模型对PET并联运行动态过程进行仿真研究。仿真结果表明，该控制策略可以在保持额定供电频率的前提下，实现有功、无功负荷的稳定分配，且动态特性良好。