輔助電源(APS)是任何能量變換裝置的心臟, 幾乎所有的電力電子變流系統(包括變頻器,斬波 器、UPS,有源濾波器等)要求為其二次回路提供 輔助電源。中高壓、大容量電力電子變流系統二次 回路采用柜體內直流母線電壓作為輔助電源的輸 入,可以簡化變流系統柜體內外二次回路連接線, 降低二次回路防電磁干擾要求及線路本身絕緣問 題,甚至可以取消柜體內 UPS 等,為確保變流系統安全、可靠運行,要求當變流 系統直流母線電壓比較低時,系統二次回路就能正 常工作,即要求輔助電源能在盡可能寬的電壓輸入 范圍內工作。也正是由于輔助電源在母線電壓低時 仍可工作,故變流系統無需防系統二次回路掉電的 UPS。對于高電壓、大容量電力電子變流系統,直 流母線取電技術實現要求輔助電源輸入電壓更高、 范圍更寬。為實現變流系統模塊化、標準化,變流 系統每個功率單元配相應輔助電源,因此,輔助電源能從功率單元本身的直流母線取電,無需跨接功率單元的高壓電纜,簡化了系統外部線路連 接,也降低了二次回路被其他功率單元電磁干擾的可能性。
對于高電壓、寬范圍輸入的輔助電源,目前國 內外研究較少。文獻[1-6]對這種輔助電源進行了相關的研究。文獻[1]提到了一般輔助電源輸入為 200~1 200V,輸出為 3.3~48V,額定功率小于 100W。文獻[2]提出了基于二極管中點鉗位(NPC) 的輔助電源電路,該方案實現了低壓開關管應用到 高電壓場合目標,但其驅動控制較復雜。文獻[3]基于單管反激拓撲,設計了一種直流電壓輸入為 1 050~2 500V,輸出直流電壓 24V 的輔助電源,但 由于增加了 RCD 吸收電路,導致了輔助電源的效率 較低,且其電源輸入范圍難以滿足高電壓、大容量 變流系統對輔助電源要求。文獻[4]在快速電容多電 平變換器基礎上提出了非隔離和隔離型兩種拓撲結 構的跨接電容輔助電源電路,其中隔離性拓撲輸出 穩壓性相對較差,兩種電路均存在驅動復雜、電壓 輸入范圍較窄問題。文獻[5,6]基于雙管反激拓撲,設 計了一種光伏逆變器用 120~850V 輸入,多路輸出 輔助電源。
總之,上述文獻所研究的輔助電源電壓輸入范圍主要集中在 1000V 以下,對更高電壓、更寬電壓 輸入范圍的輔助電源研究很少。因此,對高電壓寬 范圍輸入的 DC-DC 輔助電源的研究很有必要。更多詳細內容請見附件

大規模風電匯集地區
基于虛擬阻抗的雙饋





