换和能量传递的新型变压器。本文分析了唧的原理及其在电力系统中的应用特点和方式，在此基础上将基于电力电子变压器的电力系统稳定控制策略PET的基本原理和在电力系统中的应用摘要：电力电子变压器(Power关键词：PET；引言第四届输配电技术国际会议2003范澍1，毛承雄1，陈洛南2Transformer，PET)是一种通过电力电子变换实现电力系统电压变PET应用到远距离输电系统中，提出了一种基于PET的稳定控制策略，可有效提高电力系统暂态过程中的阻尼。仿真结果表明，本文所提控制策略在扰动过程中表现出了良好的控制性能，大大提高了远距离输电系统的稳定性。电力系统稳定随着社会经济的快速发展，对电能的需求也持续增长，这就要求输电系统具备更高的输送容量。然而，由于环保和经济的原因，修建新的输电线路，扩展现有的电力系统变得越来越困难，在这种情况下，现有输电系统的输送容量常常被用到了接近稳定极限。特别是对于重载、远距离交流输电系统，其所面临的稳定问题更加突出。近年来，随着大功率电力电子元器件和其控制技术的发展，一种通过电力电子变换实现电力系统中的电压变换和能量传递的新型变压器一一电力电子变压器得到了广泛重视，很多学者对PET的实现方案进行了研究m“，目前已制作出了可用于配电网络的实验室样机【4_”。PET的基本原理是通过电力电子变换将变压器原方的工频交流输入电压变换为高频信号，经高频变压器耦合到副方后，再经电力电子变换还原为工频交流输出，其突出特点在于通过变压器原副方电压源变换器对其交流侧电压幅值和相位的实时控制，可以实现变压器原副方电压、电流和功率的灵活调节。基于PET的特点，本文将其应用到远距离输电系统中，提出了一种基于PET的电力系统稳定控制策略，可有效提高电力系统暂态过程中的阻尼。文中对含PET的电力系统进行了仿真研究，并与常规系统作了对比。仿真结果表明，PET在扰动过程中表现出了良好的控制性能，大大提高了远距离输电系统的稳定性。电力电子变压器的设计思路来自于一种具有高频连接的AC／AC变换电路”J，其基本工作原理框图如图1所示。其中高频变压器起隔离和变压作用，由于铁芯式变压器的体积与频率成反比，所以高频变压器的体积远小于常规工频变压器，同时其整体效率高。从目前的研究成果看，PET的具体实现方案又可分为两种形式：一种是在变换过程中不含直流环节，即直接AC／AC变换【l“，其原理是：在高频变压器原方进行高频调制，在副方同步解调：一种是在变换过程中存在直流环节[5--61，通常是在变压器原方进行AC／DC变换，将直流调制为高频信号经高频变压器耦合到副方后，在副方进行DC／AC变换。两种方案相比较，由于后一种方式具各良好的控制特性，通过PWM调制技术可实现变压器原副方电压、电流和功率的灵活控制，有望成为今后的发展方向。本文将对后一种实现方式在电力系统中的应用进行研究，其原理框图如图2所示，这种结构的PET同时可实现功率的双向流动。图1PET的基本工作原理框图(1．华中科技大学电气与电子工程学院，武汉，430074)(2．日本大阪产业大学电气工程与电子系，大阪，574-8530)O1Electronic吐4882基于PET的稳定控制策略第四届输配电技术国际会议2003与传统变压器相比，图2所示的PET具有如下优点：a．体积小，重量轻，无环境污染；b．运行时可保持副方输出电压幅值恒定，不随负载变化，且平滑可调；可以保证原方电压电流和副方电压为正弦波形，并且原、副方功率因数可调；d，具有高度可控性，变压器原副方电压、电流和功率均可控；兼有断路器的功能，大功率电力电子器件可以瞬时(微秒级)关断故障大电流，也无需常规变压器的复杂继电保护装置。将PET应用到电力系统后，将会给电力系统带来许多新的特点，有助于解决电力系统中所面临的许多新课题，主要表现在如下几个方面。第一，PET作为一种高度可控的新型输电设备，其原副方电压的幅值和相位均可控，且可关断故障大电流，这一特点应用到电力系统后，将有望大幅度提高系统的稳定性。第二，随着传统的煤、石油等矿物能源储量的日趋短缺，积极开发利用新能源和可再生能源发电已成为社会发展的必然要求，太阳能发电、风力发电以及小水电等分布式发电系统在整个能源结构中的比重逐步上升，并有望将成为今后的主要能源来源9】。分布式电源容量小，分布广，交直流电源兼有，且电源电压或频率具有较大的波动性，如何有效可靠地将它们融入电力系统也是今后需要解决的问题之一。PET交直流环节兼有且频率可调，所以可灵活地将各种分布式电源接入电力系统。第三，目前，电力市场开放已成为大势所趋，开放的目的是为用户提供可靠、安全和经济的电力，这就要求输配电系统能实时快速控制电网潮流，但是目前的交流电网实现这一点比较困难。变压器是输配电系统最基本的组成设备，常规变压器功能单