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固态变压器阅读:315

固态变压器又称电力电子变压器(Electronic Power Transformer,EPT),是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合,实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。与常规变压器相比,EPT有很多优点,其突出特点在于可以实现原方电流、副方电压以及功率的灵活控制。EPT应用于电力系统后将会改善电能质量,提高系统稳定性,实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。现阶段SST除用于新能源智能微网领域,在传统电网中,主要用于解决配电网的电压扰动问题。

简介

  电力变压器作为电压变换和电气隔离的基础设备,是电力系统中网络连接的核心,在输配电领域均有应用。目前系统中采用较多的是铁芯油浸式变压器,虽经过导磁材料和铁芯结构等一系列改进后,效率和可靠性得到很大提高,但用户需求越来越大,供电可靠性和电能质量标准也随之提高,此时传统铁芯式变压器的缺陷和不足突显:体积和重量大,电压等级和功率容量提升增加变压器的空载损耗,一次侧电压幅值变动会影响二次侧输出电压,负荷变化带来二次侧输出电压不稳定,铁芯饱和时产生的谐波造成励磁涌流,一次侧和二次侧的谐波侵入诱发新的故障等。需进行电压变换和调整,同时对功率流动进行灵活控制,兼备故障诊断和隔离。传统变压器的局限性显然不能满足上述要求。
  为实现改善系统电能质量的目标,同时为新能源并网提供智能化接口,一种新型变压器应运而生,即为固态变压器(Solid State Transformer, SST)。随着大功率电力电子器件制作工艺和性能的提高,涌现了许多基于电力电子的电能质量调节装置,如DVR(Dynamic Voltage Regulator), APFC(Active Power Factor Correction),UPFC(LJnified Power Flow Controller)等。固态变压器在高频变压器的基础上融合了电力电子变换技术,亦称电子电力变压器(Electronic Power Transformer, EPT)或电力电子变压器((Power Electronic Transformer, PET);它能整合上述电能质量调节器的功能。又因其控制的灵活性和易于拓展的特点,又称智能通用变压器(Intelligent Universal Transformer, IUT)。
  固态变压器是一种基于电磁感应原理的高频耦合装置,并结合先进的电力电子变流技术,实现电能变换的静止电气设备。 SST集电气隔离、电压变换、无功补偿等功能于一身,通过对传统变压器和电力电子设备的集成化,可提高电网设备的智能化水平。相较于常规电力变压器,SST的主要优势在于:环境友好,占地小,无变压器油,污染少;原副方电压幅值可保持恒定,不因负载切换而发生大幅波动;高低压侧交流波形畸变率小,基本为正弦,功率因数控制灵活;可实现断路器的部分功能,瞬间关断故障电流,继电保护装置较传统变压器相对简化;可配置智能控制单元,便于设备层面配合实现自愈功能,亦可实现联网通信,有利于电网智能化。

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