【技术前沿】一种适用于新能源并网的谐振升压变换器

发布时间：2023-12-27 23:08:47   来源：安博电竞

  东南大学江苏省智能电网技术与装备重点实验室的研究人员陈武、吴小刚等，在2016年第8期《电工技术学报》上撰文，谐振变换器由于可实现开关器件的软开关而十分适用于高压大功率场合。由此提出了一种适用于新能源并网应用场合的谐振升压变换器，该变换器利用LC并联谐振网络可实现很高的电压增益，同时具有开关管零电压开通和近似零电压关断以及整流二极管零电流关断的优点。

  此外，相比于传统谐振变换器，该变换器在整个负载范围内开关频率变化范围小。阐述了该变换器的工作原理和工作特性，讨论了谐振网络参数的选择，给出了具体的控制电路，并通过一台100V/1kV、1kW的原理样机验证了该变换器的工作原理，最后给出实验结果。

  随着化石能源的日益枯竭和环境恶化问题的日益加剧，我国乃至世界各国纷纷都将发展新能源提升至前所未有的高度。目前，绝大部分新能源都以交流电形式馈入电网，而新能源发电装置以及储能设备一般均含有直流环节，需经过直-交逆变环节接入电网，增加了较多的电能损耗。

  其次，各种新能源如风能、太阳能、海洋能等都具有间歇性、随机性特点，而大规模新能源接入电网对传统的电力装备、电网结构和运行技术等都提出了严峻考验。直流电网技术作为解决以上问题众多方案中的一种，慢慢的变成为研究热点[1-3]。

  目前，新能源发电装置的直流环节电压都比较低，一定要通过直流升压变换器接入高压直流电网，而作为各种新能源与高压直流电网连接的桥梁，直流升压变换器不仅是电能的传输者，同时又是抑制多种故障情况的缓冲/隔离者，起到了交流电网中升压变压器的作用，是直流电网的核心部件之一[4,5]。

  目前国外对于新能源并网用的直流升压变换器研究正日益深入，而国内还处于起步阶段。Converteam公司研究人员提出了以Boost变换器来实现±50～±200kV电能传输的方案[6]。但Boost变换器的开关损耗和二极管反向恢复损耗都较大，导致变换效率较低，且Boost变换器通常用于电压增益小于6的场合[7]。

  美国德州农工大学Enjeti教授提出了一种将Boost变换器和Buck-Boost变换器的输出电压相串联以得到高电压增益的方案[8]，每个变换器提供一半的输出电压和输出功率，开关管和二极管的电压、电流应力都相应减小，并对1MW、5.7kV/132kV变换器进行了评估，但该变换器同样存在开关损耗和二极管反向恢复损耗较大的问题。

  东南大学陈武等则对基于中压直流母线海上风电系统中的升压直流变换器拓扑进行了比较，并提出了一种谐振开关电容变换器[9,10]，可较好地避免开关损耗和二极管反向恢复损耗较大的问题，但该变换器对输出电压调节能力有限。

  文献[11-13]则对几种隔离型升压直流变换器拓扑进行了分析对比，并指出移相全桥变换器是比较优化的选择，但移相全桥变换器在轻载时很难实现软开关，同时高压大容量中高频变压器的设计与制造难度极大，目前尚无工业样机的报道。

  英国阿伯丁大学的D.Jovcic教授提出一种谐振升压变换器，可在全负载范围内实现开关器件的软开关以及避免二极管反向恢复损耗问题，并容易得到很高的电压增益，对5MW、4kV/80kV变换器进行了仿线谐振升压变换器

  12月19日，由国网蒙东超特高压公司负责建设的500千伏别力古台变电站扩建工程投运。该工程是锡盟400万千瓦新能源送出工程的配套工程。至此，锡盟400万千瓦新能源送出工程投运进度过半。500千伏别力古台变电站扩建工程是国网内蒙古东部电力有限公司2023年重点工程。本期扩建工程于6月6日开工，在500千伏

  北极星输配电网获悉，12月18日，四川省发展和改革委员会关于广安武胜220千伏变电站扩建工程建设项目。项目详情如下：一、项目名称：广安武胜220千伏变电站扩建工程。二、项目建设地点为广安市武胜县。三、项目建设主要内容：在武胜220千伏变电站内扩建1台180兆伏安的主变压器。四、工程总投资2598万元，其

  北极星输配电网获悉，12月18日，四川省发展和改革委员会核准批复了自贡乐德220千伏变电站扩建工程建设项目。项目详情如下：一、项目名称：自贡乐德220千伏变电站扩建工程。（项目代码-04-01-773571）二、项目建设地点为自贡市荣县。三、项目建设主要内容：在乐德220千伏变电站内扩建1台180兆

  北极星输配电网获悉，12月14日，柳州市行政审批局核准批复了110千伏双冲站#2主变扩建工程建设项目。原文如下：一、项目名称：110千伏双冲站#2主变扩建工程。项目在线审批监管平台项目代码为-89-01-294024。二、项目单位：广西电网有限责任公司柳州供电局。三、项目建设地点：柳州市柳南区。四、

  北极星输配电网获悉，12月12日上午，长江流域载电量最大的纯电动公务船长江航道06202号在枝江航道处码头顺利完成充电，标志枝江航运电动化转型迈上新台阶。据了解，枝江航道处码头项目累计投资425万元，是长江流域顶级规模的全电公务船码头，配备800千伏安特种变压器一台，80千伏安岸电桩2个，6接口500

  截至12月16日，云南省今年新增新能源投产并网容量达到1509万千瓦，提前半个月完成全年新增并网1500万千瓦的目标任务。至此，云南省新能源总装机突破2900万千瓦，第二大能源地位持续巩固。1—11月，全省新能源发电量达358亿千瓦时，同比增长52%，占全省系统发电量的11%，新能源发电利用率达99.79%，处于

  日前，内蒙古全区新能源装机突破8500万千瓦，风光并网总装机位居全国第一。此前，内蒙古自治区人民政府公布，11月30日上午，随着内蒙古能源集团苏尼特左旗100万千瓦风储项目正式并网调试，标志着全区新能源装机规模突破8000万千瓦，据悉，按照并网计划，预计12月份新能源新增装机量将超过1000万千瓦，

  从国家电投官网获悉，12月16日15时00分，贵州金元威宁百万千万新能源基地三期第一批42万千瓦光伏项目并网。据悉，项目由贵州金元威宁能源公司开发建设，总投资16.8亿元，由威宁海拉海元、玉龙长坡院子、盐仓全麻口子、盐仓大地坪子、盐仓老鸦营5个农业光伏项目组成。项目全容量投运后年平均发电量约5亿

  截至2023年12月16日，云南省年内新增开工新能源项目174个，装机1610万千瓦；新增并网装机达1509万千瓦。其中：云南省2023年新增集中式光伏并网装机926万千瓦，居全国第二位。1—11月，新能源发电量358亿千瓦时，同比增发123亿千瓦时；完成投资超过1100亿元，占能源工业投资的66%，推动能源工业投资连续

  近一月，许继电气供货的60余套SVG产品在内蒙、甘肃、新疆和云南等省区的工程现场实现了一次性成功并网，支撑场站顺利完成设备投运和送电任务，许继的新新一代SVG产品再次赢得了客户的一致好评。SVG采用基于IGBT的模块级联多电平技术，直接接入中高压电网，实现了快速动态连续无功调节，最大的作用是电网

  经过两年多的建设，由三峡能源和亿利洁能联合投资建设的蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目，日前在内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗实现全容量并网。这也是目前我国单体顶级规模的生态光伏治沙项目，该项目年均生产绿电41亿千瓦时，每年可节约标准煤燃烧123万吨，减少二氧化碳排放319.8万吨、减少二氧化硫排

  12月6日，国家发展改革委、国家能源局、北京市城市管理委有关负责人莅临中国电能，对中国电能大厦微网V2G（即Vehicle-to-Grid（车辆对电网）的简称）光储充放一体化电站进行专题调研，并在中国电能组织召开了“北京市充电基础设施新技术新模式座谈会”。国家发展改革委基础设施发展司城市交通处干部李

  “微电网容量小、数量大，能就地消纳大量新能源电，能成为新型电力系统的新载体。2025年，我们将累计建设一万座微电网，大概能供30万辆电动汽车有序充放电。”特来电董事长于德翔在工业微电网交流研讨会上表示。6月17日，由工业与信息化部产业发展促进中心主办的“节能服务进企业”暨工业绿色微电网

  北极星储能网获悉，6月30日，工商业储能系统供应商星光微网完成近亿元天使轮融资。本轮融资由高瓴创投和鹏辉能源共同投资，资金大多数都用在公司产品研制、市场拓展方面。星光微网成立于2023年4月，聚焦工商业用户侧储能领域，专注为工商业企业等提供包括投资、咨询、设计、建设、运营及维护在内的储能电站

  北极星储能网获悉，宁波象山县交通集团搭建了象山首个可再次生产的能源和电池储能的促进项目——杨家村光储充放直柔检维新能源微网电站。据了解，项目建设容量为1250kVA充电箱变，配置30台直流充电终端，97.2kWh光伏系统，202kWh储能系统。项目投运后，能轻松实现平均每年发电近10万度，实现碳减排96吨，节约标

• 上一篇：极目智能
• 下一篇：工业机器人系统的六个子系统是指哪些？