在这种情况下，电力电子技术的发展，为电力变压器注入了新的活力。在此背景下诞生 的电力电子变压器，经过一定的研究，已显露出传统变压器较之所不及的多种优点[3]。然而 其技术体系还未发展成熟，因此对其组成结构、控制方法及具体方案的进一步研究具有极大 的实际意义。

1。2 电力电子变压器及其特点

电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）是一种新型电力变压器，又被称为 固态变压器或智能通用变压器，其设计思路来自于一种具有高频连接的 AC/AC 变换电路[4]， 基本工作原理是先借助可控的电力电子变换，将变压器网侧的交流输入电压转换为高频直流

第 2页 本科毕业设计说明书 信号，利用高频变压器将其耦合到二次侧后，再通过电力电子变换器的逆变功能，还原成工 频交流输出到用户[5]-[7]。

作为一种新型功率器件，电力电子变压器不仅能够完成包括电气隔离、电压等级调节以 及功率传递在内的基本功能，还拥有电压电流谐波抑制、无功功率补偿、电网互联以及帮助 分布式能源并入电网等传统电力变压器不具备的多种功能。除此之外，电力电子变压器还具 备的突出特点是其高度的可控性，可以较为灵活自由地控制变压器两侧的电压幅值和相位， 这也是它备受青睐的原因[8][9]。

总体上，较之于传统的配电变压器，电力电子变压器主要有如下一些优点：

（1）体积小，重量轻，成本较低，并且无环境污染，适应绿色发展的需求。

（2）运行时可保持副方输出电压幅值恒定，不随负载变化而改变。

（3）可控性较传统变压器相比更高，变压器两侧的电压、电流的幅值和相位均能够通过其进 行控制，并能隔离因负载侧电流畸变造成的谐波污染，改善电网电能质量[10]。

（4）功率可双向传递，用户既可以像过去一样通过电力电子变压器获取电能，还能将多余的 电能回馈给电网，提高了电能调度的能力。

（5）其具备的交直流接口能够满足用户在不同情况下的不同需要，并且对分布式能源具有极 好的兼容性。通过提供并网接口，可有效地将各类新能源发电系统纳入到电网当中[8]。

（6）在发生故障时，能利用自身的断路功能迅速切断电网与用户之间的联系，防止影响进一 步扩大。

基于以上等优点，电力电子变压器的发展前途远远大于传统变压器，将电力电子变压器 应用于电力系统是极具优势的。显然，想要促进电网的建设，并保证智能电网安全稳定、高 速发展，对电力电子变压器的研究和应用是极为重要的环节[11]。

1。3 电力电子变压器的研究现状

1。4 研究目标及主要研究内容

电力电子技术的广泛应用为新型电力智能变压器的诞生和发展提供了机遇[20]。电力电子 变压器所具有的网侧和负载侧电压、电流和功率灵活可调的特点，较之与传统变压器是一大 提高[21]。可实现无功补偿、谐波治理、电网互联、新能源并网等诸多功能，同时又具有自愈 能力强、安全性高、便于管理等优点；提供更高的电能质量；使分布式能源更容易广泛接入，

第 4页 本科毕业设计说明书 实现分布式电源的即插即用[22]；支持与用户的互动；对实现电网及其设备的可视化管理有重 要价值。因此，研究电力电子变压器的拓扑结构与控制方法，对电力网而言具有重要的理论

价值和应用前景。 本文在充分认识电力电子变压器的基础上，对其拓扑结构及控制方法进行研究，对 PET