基于復合控制的電力電子變壓器控制策略研究

劉高強

摘 要：在電力電子變壓器設備中，以往針對輸入級組成部分，以及輸出級組成部分，加以相互連接的變換器技術組件，在基本控制策略方面，具備高度復雜性，迫切需要擇取和運用適當方法，展開改良優(yōu)化處置。文章將會圍繞基于復合控制的電力電子變壓器控制策略，展開簡要闡釋。

關鍵詞：復合控制;電力電子變壓器;控制策略;研究分析

伴隨著我國經(jīng)濟社會建設事業(yè)的快速優(yōu)質(zhì)推進，以及基礎性科學技術形態(tài)的持續(xù)進步，我國電力能源技術系統(tǒng)在發(fā)展過程中正逐漸呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、多元化以及靈活化趨勢。最近幾年間，在光伏發(fā)電技術系統(tǒng)，以及風力發(fā)電技術系統(tǒng)等新型分布式發(fā)電技術系統(tǒng)的快速發(fā)展背景下，出于控制維持電網(wǎng)技術系統(tǒng)并網(wǎng)后運行狀態(tài)穩(wěn)定性的現(xiàn)實考量，必須切實采取措施，做好針對智能電網(wǎng)技術系統(tǒng)的建設工作。從基本的存在地位角度展開闡釋分析，電力電子變壓器設備，是智能電網(wǎng)技術系統(tǒng)的關鍵性組成部分，其除卻能夠發(fā)揮傳統(tǒng)電力變頻器技術設備的基本功能，還能夠靈活高效控制、干預實際流經(jīng)電力變壓器設備的電壓技術參數(shù)和電流技術參數(shù)，調(diào)整優(yōu)化輸入功率技術因素，在為分布式電源提供交流與直流接口技術結構條件下，支持分布式電源形態(tài)，順利完成并網(wǎng)操作環(huán)節(jié)。

1 基于電力電子變壓器設備的整體系統(tǒng)模型

圖1表示的是基于電力電子變壓器設備的整體系統(tǒng)模型主電路圖，其輸入級組成部分，以及輸出級組成部分，借助于n：1隔離變壓器設備，完成相互連接環(huán)節(jié)。其雙向開關的結構類型設計，能夠支持實現(xiàn)針對單級雙向交流電源的變換處理過程[1]。

在具體涉及的系統(tǒng)技術模型之中，輸入級組成部分表示的是電網(wǎng)電壓，輸出級組成部分表示的是交流負載。在輸入級組成部分中，經(jīng)由電網(wǎng)側三相電網(wǎng)技術系統(tǒng)，提供給變換器技術設備的虛擬直流電技術信號，能夠借由隔離變壓器技術設備，被轉換處理成高頻交流電技術信號。在輸出級組成部分中，變換器技術設備，要首先針對來源于輸入級技術系統(tǒng)之中的高頻交流電技術信號展開整流技術處理過程，并且將其轉換處理成直流電技術信號，之后再將其逐步逆變處理成低頻交流電技術信號，并且最終為交流負載技術設備組成部分開展供電支持環(huán)節(jié)。在該技術系統(tǒng)之中，交流輸入部分與交流輸出部分之間，通常可以有不同的電壓電平。

基于電力電子變壓器設備的系統(tǒng)變換器技術組件，應當滿足的控制性技術指標項目主要有：（1）直流母線技術組件在電壓參數(shù)層面具備穩(wěn)定性;（2）處于單位功率因數(shù)下穩(wěn)定運行狀態(tài)。而想要支持實現(xiàn)如上兩項技術控制目標，必須切實針對電網(wǎng)側電流技術參數(shù)，以及直流側電流技術參數(shù)，展開控制干預，并且切實采取措施，關注和考量電網(wǎng)側諧波分量技術因素，以及輸出側負載突變技術因素，對電壓技術參數(shù)所施加的影響作用。

2 基于電力電子變壓器設備的智能預測技術模型的設計思路

2.1 智能預測控制模型的基本技術原理

智能預測控制技術模型在具體運用過程中，應當具備針對技術系統(tǒng)未來發(fā)生的各類動態(tài)展開預測的能力，也就是說能夠基于技術系統(tǒng)內(nèi)部目前承載的數(shù)據(jù)信息要素，針對將來要實施的輸入技術環(huán)節(jié)展開控制，并且針對性預測技術系統(tǒng)在未來將要輸出的各類技術參數(shù)數(shù)值。

圖2中表示的是智能預測控制的基本原理示意圖，從圖中展示的相關信息可以知道，在當前所處的時刻k，可以基于被控制技術系統(tǒng)內(nèi)部，獲取到定量化的測量數(shù)據(jù)結果y（k）。

遵照智能預測控制的基本技術原理，通常可以建立形成如下所示的數(shù)量制約關系：

2.2 連續(xù)性技術分析模型

借由運用安裝配置在電力電子變壓器設備技術系統(tǒng)輸入側位置的電感-電容濾波器技術組件，可以具體獲取兩階技術系統(tǒng)，其基礎表達式為：

基于電力電子變壓器設備技術系統(tǒng)變換器的智能預測技術模型，通常經(jīng)由離散模型預測技術組成部分、延遲補償技術組成部分、前饋項定義技術組成部分以及開關狀態(tài)選擇技術組成部分共同組成。

要首先建構形成指向系統(tǒng)的離散性預測分析技術模型，借由基于第k個采樣周期中測量獲取的電路瞬時技術參數(shù)變量，具體預測揭示處在（k+1）時刻之后的技術狀態(tài)標量[3]。

3 結語

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道，基于電力電子變壓器設備基礎之上的復合性控制技術策略，對比傳統(tǒng)化控制技術策略，顯著改善降低了技術復雜程度，改良優(yōu)化了系統(tǒng)的基本技術性能?；趶秃峡刂撇呗裕O計形成指向電力電子變壓器設備的控制策略，能夠為電力能源生產(chǎn)與輸送技術系統(tǒng)，長期維持優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的運行技術狀態(tài)提供支持條件。

參考文獻：

[1]李俊杰，吳在軍，楊士慧，等.交直流混合微電網(wǎng)中電力電子變壓器功率控制與模式切換方法[J].電力自動化設備，2020，40（08）：82-87+110+88.

[2]張哲，許崇福，王弋飛，等.多電平直流鏈電力電子變壓器控制策略研究[J].電力工程技術，2020，39（04）：9-15.

[3]谷今杰，劉勝宗，劉超群，等.電力電子變壓器輸出級電能質(zhì)量改善策略[J].控制工程，2020，27（07）：1274-1280.