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电子电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)又称固态变压器,是一种新型的电力变压器,与传统的电力变压器相比,具有体积小、重量小、功率密度高和可控性好等优点,有望在铁路牵引系统、新能源发电和智能电网中得到推广使用。单相级联型PET是PET领域应用较广的拓扑结构之一,其拓扑结构属于三级式结构,分别为输入级、隔离级、输出级,其中输入级是由多个单相PWM整流器级联而成的级联型PWM整流器,隔离级由多个双有源桥DC-DC变换器并联而成,输出级采用三相逆变电路。单相级联型PET在拓扑结构设计、数学模型分析以及运行特性上取得了一定的成果,但对其控制策略的研究较少,本文对单相级联型PET三级电路的控制策略进行了深入分析与研究。本文主要的研究内容为:(1)首先介绍了输入级的结构与原理,分别对单相PWM整流器和级联型PWM整流器的调制方式进行分析。然后对隔离级双有源桥DC-DC变换器和输出级三相逆变器的拓扑结构和工作原理进行分析,介绍了双有源桥DC-DC变换器在双移相控制下的工作状态。(2)建立了单相PWM整流器的数学模型,针对传统控制中存在响应速度慢的问题,提出了一种改进的无差拍控制策略,该策略在无差拍控制的基础上引入了电流校正算法。然后建立了级联型PWM整流器的数学模型,由于级联型PWM整流器与单相PWM整流器的控制相似,故改进的无差拍控制也可应用于级联型PWM整流器当中。仿真结果表明该策略可以有效的消除控制延时,提高系统的响应速度和改善系统的动态性能。(3)分析了输入级各H桥单元直流侧输出电压不平衡的成因,针对传统电压排序法因排序次数较多,从而导致H桥单元开关次数增多的问题,提出了一种改进的电容电压平衡控制策略,仿真结果表明在未使电容电压发生大幅波动的同时,该策略有效减少了H桥单元的开关次数和开关损耗。(4)分析了隔离级双有源桥DC-DC变换器的功率特性和小信号模型,同时分析了其在双移相控制下的软开关条件和回流功率特性,为了减小双移相控制下的回流功率,提出了一种改进的双移相控制策略,仿真结果表明该控制策略可以降低双有源桥DC-DC变换器产生的回流功率,并使回流功率在一定的传输功率范围内为零,满足软开关条件,使开关零电压开通。对输出级三相逆变器的坐标变换、调制方式和数学模型进行分析,采用了一种基于SVPWM的双闭环解耦控制策略,仿真结果表明该控制策略能使输出波形具有较好的正弦性,维持输出电压的稳定,使系统拥有较快的响应速度和良好的动静态性能。