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基于多级级联H桥双有源桥背对背结构的固态变压器的仿真 实时平台换流器

技术论文, Hardware-In-the-Loop (HIL), 电力系统

2026年3月26日

基于多级级联H桥双有源桥背对背结构的固态变压器的仿真 实时平台换流器

随着大量分布式能源资源并入中压配电 系统,亟需灵活的电网服务来增强电网的稳定性和可靠性。固态变压器(SST)可作为能源枢纽,在配电 网络中提供电网服务。三相SST因其灵活性、可控性、完全隔离以及双向功率流等特点,已成为最受欢迎的SST拓扑结构。 在进入硬件开发阶段之前,对SST进行实时仿真 是验证其设计和控制算法的关键步骤。然而,由于SST拓扑结构复杂且涉及大量电力电子开关,对其进行实时模拟具有极大的挑战性。为应对这一挑战,开发了一个基于CPU-FPGA的高保真实时仿真 平台。 特别是,开发了一个基于FPGA的模型,该模型具有灵活性和可扩展性,可仿真 不同的SST拓扑结构。 为了验证该实时仿真 平台的开发成果,开发并测试了一个SST模型。该设计采用模块化、多级、级联H桥和背对背拓扑结构中的双有源桥,并配有分层控制算法。仿真 的结果表明,该SST拓扑在特定的设定值变化下能够稳定运行,从而验证了所提出的实时仿真 平台的可靠性。

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