[科普中国]-柔性变流器

柔性变流器的是一种根据外界的应用要求来控制连接装置的器件。再由这些连接装置把元器件连接成一个合适的拓扑去适应特定的应用场合。从而实现每种应用场合下这个变流器都能工作于较佳的状态的目的。

简介电力电子变拓扑柔性变流器是一种探索性的概念和理论。目标是实现电力电子系统集成对电源模块宽适应性的要求。利用该理论构造出来的柔性变流器将具有多用途高效率的性能。变拓扑柔性变流器包含的内容非常丰富，还需要大量的研究来丰富和完善变拓扑柔性变流器的理论，构造更多具体、实用的变拓扑柔性变流器1。

基本原则柔性变流器应具有两个基本原则:一个柔性变流器下的各个拓扑里的元器件电压电流应力尽可能对等；切换装置尽可能简单。

变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备2。

基本原理变流器除主电路(分别为整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路）外，还需有控制功率开关元件通断的触发电路（或称驱动电路）和实现对电能调节、控制的控制电路。变流器的触发电路包括脉冲发生器和脉冲输出器两部分。前者根据控制信号的要求产生一定频率、一定宽度或一定相位的脉冲；后者将此脉冲的电平放大为适合变流器中功率开关元件需要的驱动信号。

触发电路按控制的功能可分为相控触发电路（用于可控整流器、交流调压器、直接降频器和有源逆变器）、斩控触发电路和频控触发电路。采用正弦波的频控电路不仅能控制逆变器的输出电压，还能改善输出电压的质量。

变流器的控制电路按控制方式分开环控制电路和闭环控制电路。前者主要用在要求不高的一些专用设备；后者具有自动控制和调节的作用，广泛应用在各种工作机械上。

按控制信号性质分模拟控制电路和数字控制电路。模拟信号最常采用的是直流电压和电流，便于用电的方法加以处理和变换；数字信号是一组信息参量具有离散值的不连续变化的信号。数字控制具有高精度，但电路较为复杂，价格昂贵。因此，实际上广泛应用的是数字模拟混合式控制电路。此外，采用微型计算机的控制电路也具有很多优点。

柔性交流输电系统英文表达为：Flexible Alternative Current Transmission Systems，是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。

比较常见的FACTS包括静止无功补偿器，静止同步补偿器，固定串联补偿装置和可控串联补偿装置。除了实现潮流控制和电压控制以外，还为电力系统提供了一种较为灵活旳抑制低频振荡的方式2。

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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学