1. 研究目的与意义
随着电力电子器件制造技术的不断发展以及现代电力电子技术的日渐成熟,及新能源的接入和负荷种类的多样化发展对电网结构提出了更高的要求,因此灵活性更高的交直流混合配电网将成为未来配电网的发展趋势之一。人们将现代电力电子技术与变压器技术有机的结合起来,提出了一种新型的电力变压器——电力电子变压器（Power Electronic Transformer—PET）。PET除了具备传统变压器电压变换、电气隔离及能量传递等基本功能外,其突出的特点是可以灵活地调整输入电流、输出电压及输入功率因数。正是由于这些优点,将PET应用到电力系统中可以改善电力系统的电能质量,提高系统供电的可靠性,便于分布式电源的整合和接入,有助于智能电网的建设。因此对PET进行深入研究具有十分重要的理论意义和实际价值。
2. 课题关键问题和重难点
拟解决问题：
分析基于AC/AC和AC/DC/AC实现原理的两类典型的电力电子变压器拓扑结构（一类是间接AC/AC三级拓扑结构，典型应用是双PWM结构;另一类是基于矩阵变换器的直接AC/AC拓扑结构），建立其数学模型，研究控制策略和调制方法,并通过在Matlab中建立矩阵变换器仿真模型进行仿真来验证控制策略的合理性。并通过仿真实验结果表明PET可以实现输入电流的正弦化且单位功率因数的控制。
难点：
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着智能电网、能源互联网等未来电网技术的快速发展,能实现变压、电气隔离、功率调节与控制、可再生能源接入等多种功能的电力电子变压器(也称为固态变压器、智能变压器等),相关理论和技术的研究得到了越来越广泛的关注。但是,从总体而言,PET的大规模推广应用还有诸多问题需要解决。[1]为了保证电力电子变压器(PET)的基本理论和方案实现,提出了两种新的拓扑结构.仿真研究表明,PET可保证原副方良好的电压,电流波形,并具备良好的控制特性.[2]PET和发电机励磁的最优协调控制方法仿真结果表明,PET在暂态过程中控制性能良好[3]。
矩阵变换器的应用是消除系统中无功存储的常见做法。[4]矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)是一种直接变换型的交流-交流电力变换装置,具有很多优于传统交流电力变换装置的特性,如:无需大容量的储能元件、电能的双向流通、正弦输入和输出、可控的输入功率因数等。[8]
本文以应用于交直流配电网的PET为研究对象,分析基于AC/AC和AC/DC/AC实现原理的两类典型的电力电子变压器拓扑结构,一类是间接AC/AC三级拓扑结构，典型应用是双PWM结构;另一类是基于矩阵变换器的直接AC/AC拓扑结构。并分析了其工作原理、控制方法以及PET在交直流配电网电力电子变压器拓扑结构的仿真研究。
4. 研究方案
设计方案：
1.1查阅相关文献，统计数据，根据交直流配电网的需求，对电力电子变压器拓扑结构及工作原理和对矩阵变换器的工作原理进行分析。
1.2通过建立Matlab矩阵变换器仿真模型，进行软件仿真，获取第一手数据资料;在分析了矩阵变换器工作原理的基础上,建立其数学模型，研究控制策略和调制方法。
5. 工作计划
第一周：确定论文题目，研读和查阅大量中英文资料,对课题进行详细了解做好预先准备工作。
第二周：对具体相关英文资料的翻译和完成开题报告，填写相关毕业任务书。
第三周：大量收集资料，以收集 电力变压器的拓扑结构 相关资料为主。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
