一种新型低压直流配电系统设计

钟永洁　韦延方　申继坤　王纪泽

摘 要：新型低压直流配电系统包括双极三相变压器单元、整流器单元、直流电缆单元和终端用户型逆变器单元。其中，终端用户型逆变器单元由逆变模块、LC滤波器和隔离变压器构成；逆变模块由6组IGBT桥构成，各桥的调制采用具有抑制共模作用的控制器来实现；LC滤波器由基于非晶合金铁心的电抗器构成；隔离变压器采用频率为50 Hz、接线为星三角接法的变压器，用于隔离用户侧的负载。该新型拓扑系统的构造简单，经济成本低，并且可以实现逆变器与用户侧的有效隔离。

关键词：隔离变压器；直流配电系统；逆变器；IGBT

中图分类号：TM744 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.087

目前，已有的直流配电系统不仅无法有效结合传统的交流配电网，形成高效的新型现代化配电网，也无法满足直流用户对用电量和供电质量等日益增加的需求，所以，本文有针对性地提出了一种基于终端用户型逆变器单元新型低压直流配电系统。

1 系统设计

图1为本文所提出的一种新型低压直流配电系统。其中，A，B，C为三相交流电源的A相、B相和C相；D为变压器绕组采用三角形接法；Y为变压器绕组采用星形接法；C为电容；L为滤波器的电感。

2 系统各模块构成及作用

整流器单元、直流电缆单元和终端用户型逆变器单元。其中，双极三相变压器单元与电源测、整流器单元连接，整流器单元与双极三相变压器单元、直流电缆单元连接，直流电缆单元与整流器单元、终端用户型逆变器单元连接，终端用户型逆变器单元与直流电缆单元、负载侧连接。

终端用户型逆变器单元是由以下3部分构成的：①逆变模块是由6组IGBT桥构成的，各桥的调制采用具有抑制共模作用的控制器加以实现；②LC滤波器是由基于非晶合金铁心的电抗器构成的；③隔离变压器采用的是频率为50 Hz、接线为星三角接法的变压器，用于隔离用户侧的负载。

3 结束语

与一般直流配电系统相比，该新型低压直流配电系统在实现直流线路故障快速隔离的同时，兼具了经济性，实现简单，并且配电网控制更简洁、灵活，可以输出高质量的直流电能。

参考文献

[1]蒋智化，刘连光，刘自发，等.直流配电网功率控制策略与电压波动研究[J].中国电机工程学报，2016，36（4）：919-926.

[2]江道灼，郑欢.直流配电网研究现状与展望[J].电力系统自动化，2012，36（8）：98-104.

[3]宋强，赵彪，刘文华，等.智能直流配电网研究综述[J].中国电机工程学报，2013，33（25）：9-19.

[4]李岩，罗雨，许树楷，等.柔性直流输电技术：应用、进步与期望[J].南方电网技术，2015，9（1）：7-13.

〔编辑：白洁〕