系统设计创新设计的固态变压器，有效提升移动变电站的综合性能

应用创新的设计的硅变压器，有效率减少漂移电站的综合性能

为降低漂移电站中亦然变压器的量和密度，减少漂移电站的更高压斜向光能密度，国网嘉兴市供电系统有限公司农业核心技术研究院、河南平更高配线股份有限公司、东北大学配线核心技术学院的研究人员更高美金、狄谦、王婷婷、黄江倩、孟凡刚，在2021年第11期《大丰核心技术学报》上撰文，设想一种使用漂移电站的硅变压器同构。

仿真和试验结果表明，用到硅变压器本来现代的时还亦然变压器后，亦然变压器量降低了三分之二，其量和密度赢取显著增加；用到所的设计的三相五芯柱变压器作为移相变压器后，硅变压器的读写电位总基频畸变率（THD）个数由22%升到了16%，有效率减少了漂移电站的光能密度。

漂移电站较强耗电量配置和选址灵活、短时间漂移性、结构紧凑、可短时间并网发电等低成本，能够有效率弥补邻近地区、时段性的供电系统供应不足，在事故抢修、天灾救援、电站负重转供、铁路牵引等场合赢取了越来越广泛的应用。亦然变压器耗电量大（输出功率低）及大量一次设备和二次设备避免的漂移电站结构上量大（超宽、超重、超更高）等不足一直影响着漂移电站的现场投运。

既有漂移电站包括亦然变压器模块、自动控制管控模块、中压配电模块及海上运输车辆等。考虑海上运输和安装方便性的要求，漂移电站各一环要尽可能小HG简化、模块简化，常常是亦然变压器的小HG简化。亦然变压器社会活动在时还长时间，在大功率场合，其铁心量大，是避免漂移电站结构上量大的亦然要原因。

在保证耗电量的前提下，亦然变压器的小HG简化和紧凑简化的设计可以减轻其密度和压缩其占用的空间。近年来，有学者设想了用到自不可逆变压器本来现代的封闭HG亦然变，自不可逆变压器各电枢彼此之间交互连接，通过磁不可逆合传递的功率仅占损耗功率的一小部分，这会显著增加变压器的量和耗电量。

但是，自不可逆变压器的读写与驱动端彼此之间没有配线封闭，当其应使用驱动与读写电位基准差别比较大的场合时，会存在安全弊端。另一方面，现代亦然变压器系统单一，仅有电位基准离散和配线封闭系统。为实现光能密度管理，漂移电站需配备光能密度控制控制系统，如交流斜向唯独补偿及基频抑制控制系统，这也增加了漂移电站的量和密度。

硅变压器集成了供电系统电子产品继电器和更高频变压器，不仅较强现代交流变压器的电位基准离散和配线封闭系统，同时较强交流斜向唯独补偿及基频抑制、可再生能源/储能设备直接网络连接、适配器间故障封闭等系统。

与集成了时还变压器及光能密度治理系统的现代漂移电站相比，硅变压器在可靠性、成本、输出功率和光能密度管理等方面较强明显优势，引人注意仅限于于漂移电站。既有三相更高频封闭变压器与供电系统电子产品继电器相结合组成硅变压器时，由于磁路和元件结构不对称，避免硅变压器读写光能密度更高于。

为此，国网嘉兴市供电系统有限公司农业核心技术研究院等单位的科研人员设想了一种应使用漂移电站的硅变压器同构，用到该同构，可显著增加亦然变压器的量和密度，并可以减少漂移电站的读写斜向光能密度。

示意图1 基于硅变压器的漂移电站同构

该硅变压器构成AC-AC继电器、更高频多脉冲电阻器、时还变压器等三部分组成。为减少硅变压器的读写光能密度，更高频多脉冲电阻器用到三相五芯柱封闭变压器作为移相变压器，有效率减少了变压器的磁路共轭；该变压器的二次电枢运用于延边三角形联结，有效率减少了变压器的元件共轭。同时，为减少硅变压器的能量离散可靠性，AC-AC继电器中功率开关晶体管用到了SiC MOSFET。

示意图2 移相变压器和时还变压器实物

示意图3 硅变压器的可靠性基准示意图

试验结果表明，用到三相五芯柱移相变压器后，硅变压器的读写电位THD个数由22%升到了16%，能量离散可靠性达到了94.9%。

由于试验条件受制于，本文所的设计的硅变压器耗电量小得多，仅来进行了系统性测试，后续社会活动中需的设计闪存的硅变压器，并对级联形式的AC-AC继电器的控制策略、更高频多脉冲电阻器中的更高频变压器等来进行优简化的设计。

以上研究成果发表在2021年第11期《大丰核心技术学报》，论文标题为“基于硅变压器的漂移电站综合性能减少方法”，作者为更高美金、狄谦 等。