安防之家讯：0 引言

电力变压器的并联运行是电网中的常见现象，无论是在提高运行效率和减少总的备用容量方面，还是在提高供电可靠性方面，都有着积极的意义[1]。常规电力变压器不可控，其并联运行需要满足一定条件[1]。短路阻抗不相等时会导致负荷分配不均和产生环流，因为并联运行时各台变压器所承担的负荷与各自的短路阻抗标幺值成反比;容量不匹配的变压器并联运行时，短路阻抗匹配比较麻烦;并联变压器变比不等会直接导致输出电压不等，从而产生环流。同时，当原方电源取自不同系统时，变压器的并列非常繁琐，需要通过其他设备对系统潮流进行控制，或者只有等待机会。

电子电力变压器(EPT)是一种新型电力变压器，已有不少文献在EPT的拓扑结构、控制策略方面开展了研究工作E2-9]。文献[10]提出了EPT的并联问题，并指出EPT并联需要解决的相关问题，其中，均流控制是EPT并联必须首先考虑的问题，并以2台EPT并联为例，采用主从式控制解决了EPT输出交流侧的并联均流问题。文献[11]以2台EPT并联为例，采用分散逻辑控制解决了EPT输出交流侧和输入直流侧的并联均流问题。文献[12]以2台EPT并联为例，采用无互联线控制解决了EPT输出交流侧的并联功率均分问题。

将EPT引入电力系统后，在并联方面首先应考虑EPT与常规电力变压器的并联问题。本文主要研究单台EPT与单台常规电力变压器的并联。

1 EPT与常规电力变压器并联模型和原理

1.1 单台EPT拓扑图

附录A图A1给出了单台EPT的拓扑图。该结构基于变换中存在直流环节[2]，由输入级、隔离级和输出级组成。其中，输入级为三相脉宽调制(PWM)整流，输出级由3个电压型单相逆变器组成，隔离级由3个单相逆变器、1个高频变压器和3个单相整流器组成。开关器件为带反并联二极管的全控型器件——绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

1.2并联等效输出模型

图1为单台EPT与单台常规电力变压器并联系统结构图。U1和Uz既可以取自同一电源，也可以取自不同电源。

图2为一相并联等效输出电路。图中：V<0°为并联母线电压;E1<δ1和E2<δ2分别为常规电力变压器和EPT空载输出电压;R1，R2和X1，X2分别为常规电力变压器和EPT相应的等效输出电阻和等效输出电抗;I01和I02分别为常规电力变压器和EPT的输出电流;I0为负载电流。

图1 EPT与常规电力变压器构成的并联系统

Fig.1 Parallel system of EPT and conventional transformer

图2并联系统一相等效电路

Fig.2 A phase equivalent circuit of parallel system

1.3并联原理

EPT与常规电力变压器并联系统中产生环流的直接原因是并联系统各部分输出电压不等。造成输出电压不等的原因主要有：①EPT模块的基准电压与常规电力变压器副边绕组电压的幅值、相位和频率有差异;②并联系统各模块等效输出阻抗不等。基准电压幅值、相位和频率的差异会体现在空载输出电压的幅值、相位和频率中，等效输出阻抗不等也可等效为空载输出电压幅值和相位不等。因此，为简化环流分析，可把并联系统各模块输出电压不等等效为空载输出电压的不等，同时令各模块等效输出阻抗相等，即R1=R2=R，X1=X2=X。

由式(3)和式(4)可知，单台EPT与单台常规电力变压器并联运行时，各模块输出电流包含了2个部分：供给负载的I0/2和环流Ic。由式(2)可知，环流由输出电压差值和等效输出阻抗决定。环流的存在必然造成EPT与常规电力变压器之间输出功率的不平衡，输出功率较大的模块有可能因超过其额定功率而烧毁，因此必须对环流加以控制。

安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/