面向智慧型配電網的電力電子變壓器關鍵技術研究

《面向智慧型配電網的電力電子變壓器關鍵技術研究》是依託中國科學院電工研究所，由李子欣擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向智慧型配電網的電力電子變壓器關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李子欣
• 依託單位：中國科學院電工研究所

項目摘要

智慧型電網的發展對電網設備智慧型化水平的要求不斷提高，這使得傳統變壓器除去重量重、造價高等缺點外，也不能滿足智慧型電網兼容、最佳化、便於可再生能源接入等需求。在此背景下，通過高頻化方法將電氣隔離、電壓變換、無功補償等功能集於一身的電力電子變壓器（Power Electronic Transformer，PET）成為對傳統變壓器及電力電子設備進行集成最佳化的重要設備。本項目擬以一台10kV-380V三相PET為典型，對配電用PET的基礎理論和關鍵技術展開研究。主要研究內容包括：含多級電能變換的PET系統建模及分析方法、PET內變流器的多目標協調控制以及PET的高可靠性內部容錯運行。本項目的開展將為PET的高效穩定運行奠定理論基礎，也將為智慧型電網中多種電力電子設備及可再生能源之間的整體集成與兼容互聯提供典型的解決方案，促進智慧型電網向著更加高效、最佳化、靈活的方向發展。

結題摘要

智慧型電網的發展對配電設備的智慧型化水平要求不斷提高，而傳統變壓器無源、不可靈活控制、體積大、重量重等固有缺點使得其不能適應智慧型電網發展的需求。在此背景下，通過高頻化方法將電氣隔離、電壓變換、無功補償等功能集於一身的電力電子變壓器（Power Electronic Transformer，PET）成為對傳統變壓器及電力電子設備進行集成最佳化的重要設備。本項目以一台10kV-380V 三相PET 為典型，對配電用PET的基礎理論和關鍵技術展開研究。主要研究內容包括：含多級電能變換的PET系統建模及分析方法、PET 內變流器的多目標協調控制以及PET 的高可靠性內部容錯運行。本項目的各項研究內容均按申請書計畫進行，並完成了10kV-380V三相PET樣機的研製和10kV電網的掛網運行實驗。本項目研究中的多項成果在所研製的10kV PET樣機上獲得實驗驗證，並有多項成果成功轉化套用到了廣東南澳島全球首個多端柔性直流輸電工程±160kV/50MW、雲南電網與南網主網直流異步聯網工程±350kV/1000MW柔性直流輸電換流器等實際工程當中。項目執行期間負責人李子欣獲得國際電氣電子工程師協會電力電子協會（Institute of Electrical and Electronic Engineers Power Electronics Society，IEEE PELS）頒發的國際學術獎勵1項，發表SCI檢索論文2篇，EI檢索論文5篇，申請國家發明專利4項，培養博士研究生1名，碩士研究生3名。