正版 直流变压器拓扑、控制及应用 69 机械工业出版社 978711171

电力电子新技术系列图书序言序前言第1章绪论11.1直流变压器背景概述11.2直流变压器研究现状31.2.1基于半导体器件串联/高压宽禁带半导体器件的直流变压器41.2.2基于模块化多电平换流器的直流变压器61.2.3基于ISOP或ISOS结构的直流变压器101.3主要研究内容及章节安排13第2章面向高功率密度ISOP型直流变压器的T2-DAB变换器162.1T2-DAB变换器工作原理分析162.1.1桥式电路拓扑梳理与推演162.1.2T2-DAB变换器拓扑与工作原理192.2T2-DAB变换器参数设计与验证242.2.1参数设计242.2.2稳态控制策略262.2.3启动策略282.2.4仿真验证302.2.5实验验证322.3基于不同类型DAB变换器的ISOP型直流变压器方案对比342.3.1开关器件362.3.2磁性元件382.3.3电容392.4本章小结39第3章面向T2-DAB变换器的低电流应力ZVS优化控制策略403.1T2-DAB变换器电压不匹配与轻载情况下的ZVS分析403.2非对称占空比移相混合控制策略433.2.1串/并联式三相桥的非对称占空比调制策略433.2.2混合控制策略下T2-DAB变换器工作模态分析443.3小电流应力与宽范围ZVS控制参数优化483.3.1ZVS开通约束483.3.2优化结果与控制策略实现523.4实验验证543.5本章小结62第4章面向高效率ISOP型直流变压器的T2-LLC谐振变换器634.1T2-LLC变换器拓扑与工作原理634.1.1T2-LLC变换器拓扑及控制方法634.1.2T2-LLC变换器典型工作情况原理分析654.2T2-LLC变换器参数优化724.2.1T2-LLC变换器工况分类724.2.2T2-LLC变换器损耗分析与参数优化754.3仿真与实验验证804.3.1仿真验证804.3.2实验验证814.4本章小结85第5章DAB/SRC组合式ISOP型直流变压器875.1DAB变换器和SRC特性对比分析875.1.1DAB变换器与HC-DCM-SRC电压增益特性对比875.1.2DAB/SRC损耗特性对比895.2DAB/SRC组合式ISOP型直流变压器915.2.1电路结构与工作原理分析915.2.2参数设计935.3仿真和实验验证955.3.1仿真验证955.3.2实验验证985.4本章小结101第6章电容间接串联式ISOP型直流变压器1026.1电路结构和工作原理1026.1.1电路结构与APWM控制策略1026.1.2APWM控制策略与移相控制策略对比分析1056.1.3工作模态及软开关特性分析1076.1.4基于模块间交错移相控制策略的输入电感电流纹波分析1096.2模块间均压均流控制策略分析1116.2.1平衡特性分析1116.2.2平衡控制策略1126.3故障处理策略1136.3.1直流母线短路故障处理策略1136.3.2子模块冗余策略1136.4实验结果1166.5本章小结119第7章模块化多电平型紧凑化直流变压器1207.1MMDCT拓扑结构及工作原理1207.1.1拓扑结构1207.1.2调制策略1217.1.3功率特性1237.1.4软开关特性1287.2基于子模块恒投入的电压控制策略1327.2.1宽范围控制1327.2.2均压控制1347.2.3总体控制1347.2.4仿真验证1357.3基于子模块恒投入/恒切出的电压控制策略1407.3.1工作原理1407.3.2功率特性1417.3.3软开关特性分析1467.3.4平滑切换点设计与控制策略1507.3.5仿真验证1527.4实验验证1557.4.1基于子模块恒投入的电压控制策略实验验证1557.4.2基于子模块恒投入/恒切出的电压控制策略实验验证1597.5本章小结161第8章模块化多电平-串联开关组合式直流变压器1628.1拓扑结构及工作原理1628.1.1拓扑结构1628.1.2调制策略1628.1.3工作原理1638.2运行特性1698.2.1子模块支路工作特性1698.2.2软开关特性1718.2.3子模块电容均压特性1738.3控制策略1748.3.1功率/电压控制模式1748.3.2子模块电容均压控制1748.4参数设计及仿真验证1798.4.1M2S2DCT参数设计1798.4.2仿真验证1838.5实验验证1878.5.1样机平台1878.5.2实验结果1878.6本章小结191第9章模块化多电平-串联开关组合式直流变压器的宽电压高效控制1929.1基于子模块类方波改进调制的软开关及支路电流优化控制1929.1.1动态占空比控制策略1939.1.2动态内移相控制策略1949.1.3仿真及实验验证1959.2基于低压侧全桥内移相的电流优化控制1989.2.1低压侧全桥内移相控制下M2S2DCT工作原理分析1989.2.2低压侧全桥内移相控制下的传输电感电流应力分析2029.2.3基于低压侧全桥内移相的改进型功率控制策略2059.2.4仿真及实验验证2099.3基于中压侧全桥换流移相的阀串支路电流优化控制2119.3.1中压侧全桥换流对阀串子模块电流的影响2119.3.2中压侧全桥换流点动态控制2129.3.3仿真及实验验证2159.4本章小结219第10章基于T2-DAB的10kV/500kW直流变压器应用设计实例22010.1T2-DAB变换模块参数设计22010.2大功率三相高频变压器设计22210.2.1三相高频变压器损耗建模22410.2.2三相高频变压器温升约束23410.2.3三相高频变压器漏感约束23710.2.4三相高频变压器结构参数优化与样机24010.3120kVA/10kHz大功率三相高频变压器测试24410.4本章小结246第11章±10kV/2MW开关电容型ISOP直流变压器24711.1开关电容型ISOP直流变压器电路拓扑24811.2子模块变换器工作原理与特性24911.2.1SRDAB工作原理24911.2.2SRDAB基本特性25011.3控制策略25411.3.1低压侧端口电压稳压控制25411.3.2功率潮流控制25511.4设计实例25611.4.1性能指标25611.4.2子模块数量N25611.4.3开关电容半桥模块25711.4.4SRDAB变换器25811.5实验验证25911.6本章小结263参考文献264

本书针对面向中压直流配电场景的高效、高功率密度直流变压器技术，从拓扑结构、设计方法、控制策略与实际应用研究几个层面进行了系统阐述。本书共11章，除第1章绪论外，其余章节主要分为三个部分：第2~6章重点讨论了输入串联、输出并联型直流变压器的改进拓扑结构、工作原理、参数设计方法与控制策略，探索了直流变压器在运行效率、功率密度与故障处理能力方面的提升方法；第7~9章探讨了面向宽电压运行场景的基于高频链路结构的直流变压器改进方案，详细介绍了其工作原理、设计方法与控制策略；第10、11章则针对典型中压配电场合，重点讨论了直流变压器的硬件参数、控制策略以及大功率高频变压器的优化设计方法。

本书针对面向中压直流配电场景的高效、高功率密度直流变压器技术，从拓扑结构、设计方法、控制策略与实际应用研究几个层面进行了系统阐述。本书共11章，除第1章绪论外，其余章节主要分为三个部分：第2~6章重点讨论了输入串联、输出并联型直流变压器的改进拓扑结构、工作原理、参数设计方法与控制策略，探索了直流变压器在运行效率、功率密度与故障处理能力方面的提升方法；第7~9章探讨了面向宽电压运行场景的基于高频链路结构的直流变压器改进方案，详细介绍了其工作原理、设计方法与控制策略；第10、11章则针对典型中压配电场合，重点讨论了直流变压器的硬件参数、控制策略以及大功率高频变压器的优化设计方法。