电力电子永州s11变压器及其发展综述

　　电力电子永州s11变压器及其发展综述。电力电子永州s11变压器是建设绿色电网数字电网的关键设备之一，对其进行研制和使用可取得巨大的经济和社会效益。

　　传统的电力永州s11变压器具有制作工艺简单可靠性等优点，在电网中得到广泛应用。但是，它的缺点也十分明显，如体积重量空载损耗大；过载时易导致输出电压下降产生谐波；负载侧发生故障时，不能隔离故障，从而导致故障扩大；带非线性负荷时，畸变电流通过永州s11变压器耦合进入电网，造成对电网的污染；电源侧电压受到干扰时，又会传递到负载侧，导致对敏感负荷的影响；使用绝缘油造成环境污染；需要配套的保护设备对其进行保护。

　　江苏溪河海永州s11变压器作为一种新型的能量转换设备，与传统的永州s11变压器相比，电力电子永州s11变压器具有体积小、重量轻、空载损耗小、绝缘油等优点，它是集电力电子力系统兑机数字信号处理以及自动控制理论等领域为一体的电力系统前沿研究课题，通过电力电子器件和电力货流技术，对能量进行转换与校制，以替代传统的电力永州s11变压器。

　　研究电力电子永州s11变压器的初衷是为了降低传统永州s11变压器的体积和重量。因为，永州s11变压器的体积和重量与它的运行频率成反比。借助于电力电子技术提高其变换频率，就可减小体积和重量。美国海军于20世纪70年代末80年代初进行了研究，美国电科院也于1995年进行了相关研究，试验样机都十分实用，因为它们采用的是降压变换器，能很好地抑制输入的谐波电流，而永州s11变压器输入和输出是不隔离的。之后，美国密苏里大学在爱默生公司资助下对电力电子永州s11变压器进行研究，完成了实验样机，但仅实现了基本的电压变换功能和对输入的功率因数控制。另外，设计时为减小对开关器件的应用能力，输入采用多个变流器串联工作，使系统的可靠性大大降低，当其中任意个器件出现故障都会导致工作异常。

　　目前，国际上对电力电子永州s11变压器的研究处于初级阶段，还有许多相关的理论和实际问题需要研究。要达到实用化，功能上还需进一步完善，行业内还未进行相关研究的报道。

　　工作原理：电力电子永州s11变压器主要由初次级功率变换器以及联系者之间的高频永州s11变压器组成。从电力电子永州s11变压器为输入的工频电压经过变换器调制为频交流电压，通过高频永州s11变压器耦合至副边，再通过副边的功率变换器将其转换为所要求的电压。

　　打的开关都为双开关，即由两个和极管相对连接，可以使电流双向流动。原边开关工作在同步状态。在高频永州s11变压器原边换流开关交替导通下，该高频电压经过永州s11变压器耦合到副边，再经过副边换流开关交替导通换流之后，必成工频的交流电源。

　　目前，国际上对电力电子永州s11变压器的研究总体上处于起步阶段，己有的文献报道也仅仅完成了小功率的实验样机，目前文献中出现的几种电力电成，电路复杂损耗较大。另外，为了避免两相之间有短路，其控制策略也较复杂，开关控制策略能够避免相间短路的出现，但算法较复杂。

　　高频永州s11变压器桥式整流器相永州s11变压器由2个直流电容组成。其工作原理为工频交流电经过相巧变换器变换为直藏直流电压，经过桥式永州s11变压器变换为高频交流电压输入到永州s11变压器原边，然后耦合到高频永州s11变压器副边，经过全桥整流器变为直流电压，再通过相永州s11变压器输出相交流电压。这种结构的电力电子永州s11变压器与主电路相比减少了4个功率管，可实现交流侧功率。

　　反激型变换器的电力电子永州s11变压器，该结构设计的出发点是基于直接变换的思想，避免过多的中间阶段，使结构简化。从中也可看出，整个装置的开关器件只有6个，大大少于前面两种结构。其开关控制采用界河控制策略，输出电压和输入电压的关系式为充电，能量存储于电感和电容中；当开关导通时，电感向永州s11变压器原边绕组放电。对副边电容充电，同时对负载供电；当开关断开时，副边源侧的电感和电容组成了滤波器，适当的设计可以滤除电源侧的电压谐波，能在一定程度上解决电能质量的问题，但是这种结构不能用于大功率的场合。

　　采用高频交流链的电力电子永州s11变压器主电路发展趋势及关键问题。对电力电子永州s11变压器进行研究的一个重要趋势是通过电力电子永州s11变压器解决电能质量问题，即电力电干永州s11变压器既具备传统变片器的功能，如电能传输隔离变换等，又具有抑制诺波双流动防止负载侧出现故障影响，以及过电压欠电压等电源侧电压的干扰对负荷的影响，对各种电量进行监测分析处理判断各种异常情况对其自身和系统进行保护，并给出报警信号和故障类型等优点。

　　目前，电能质量造成的经济损失巨大，据估计每次电能质量问题使生产流水线中断或重新启动可能造成平均30万~100万美元的损失.美国每年由于电能质试造成200亿美元的损失。然而，系统即使按最大记性设计也无法避免电能质景最佳的性能价格比。因为，其他任何种方法除了需要补偿设备外，还要配备负荷等容量的传统永州s11变压器和相应的保护设备。相当于把传统永州s11变压器及其配套的监测保护设备和配电型静止同步补偿器、动态恢复器、电力源滤波器、综六电能质试调节器、电能质量补偿装置的功能合为一体，可大大降低成本。目前，基于用户电力技术的补偿设备还没有得到广泛地应用，其主要原因就是成本问题，而使用电力电子永州s11变压器，可有效地解决这一矛盾。使得电力电子永州s11变压器不但可以使用在对能量转换装置的体积重量有特殊要求的场合，如航海、航空、航天等领域，也可为电能质量敏感负荷供电，如造纸厂、纺织厂、挤塑机生产精密机的汽车零件制造大型体锻造业以及半导体制造业及化工领域等。

　　对适合于电力电子永州s11变压器的各种电路进行深入研宄。因为，为了使电力电子永州s11变压器早日应用，应当从提高可靠性降低损耗着手，而目前所使用的电路结构复杂可靠性低损耗大。

　　对电力电子永州s11变压器控制策略加以研究，得出能同时完成能量转换和解决电能质量的问功能的控制策略，即如何将电能传输隔离变换保护和改善电能质量问的功能合二为一。

　　结论及展望，电力电子永州s11变压器具有广阔的使用前景，一方面，可以使用在对能量转换装置的体积重量有特殊要求的场合，如航海航空航天等领域；另一方面，可以为电能质量敏感负荷供电，如造纸厂纺织厂挤塑机生产精密机械的汽车零件制造大型泵体锻造企业以及半导体制造业银行电信军事医疗化工领域等。因此，电力电子永州s11变压器是建设绿色电网数字电网的关键设备之一，对其进行研制和使用可以取得巨大的经济和社会效益。