Снижение пульсаций напряжения звена постоянного тока твердотельного трансформатора
Автор: Вынгра А.В., Авдеев Б.А.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электротехнические комплексы и системы
Статья в выпуске: 1 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
На этапе развития технологий твердотельного трансформатора (ТТТ) разработчики сталкиваются с дополнительными проблемами поддержания высоких показателей качества электроэнергии. При применении входного мостового однофазного выпрямителя мгновенная мощность однофазной сети колеблется с удвоенной частотой, тогда как на выходе ТТТ требуется постоянная мощность. Для снижения массы и габаритов авторами предложено изменить архитектуру ТТТ и заменить входные конденсаторы высокой емкости на активный фильтр. В работе произведен синтез полумостового активного фильтра пульсаций вставки постоянного тока ТТТ, включающего в себя вспомогательную индуктивность и емкость, предназначенную для накопления энергии. Разработан алгоритм работы фильтра, спроектирована имитационная модель фильтра. Результаты моделирования позволили оценить эффективность применения предложенного метода. Полумостовой активный фильтр позволил значительно снизить амплитуды пульсаций при незначительном снижении КПД. Заключено, что применение активной фильтрации пульсаций постоянного напряжения ТТТ позволяет уменьшить массогабаритные показатели при сохранении высоких показателей качества электроэнергии.
Активный фильтр, твердотельной трансформатор, пульсации напряжения
Короткий адрес: https://sciup.org/147254111
IDR: 147254111 | УДК: 621.31 | DOI: 10.14529/power260105
Reducing the voltage ripple of the DC link of a solid-state transformer
At the stage of developing solid-state transformer (SST) technologies, engineers face additional challenges in ensuring high electricity quality. When using a single-phase input bridge rectifier, the instantaneous power of a single-phase network fluctuates with double frequency, while constant power is required at the SST output. To reduce the weight and dimensions, the authors proposed changing the TTT architecture and replacing high-capacity input capacitors with an active filter. The work synthesizes a semi-bridge active pulsation filter of the SSR DC insert, which includes auxiliary inductance and capacitance for energy storage. The authors developed an algorithm for filter operation and constructed a simulation model of the filter. Modeling results allowed evaluating the effectiveness of the proposed method. The half-bridge active filter significantly reduces ripple amplitudes with a slight decrease in efficiency. It is concluded that the use of the active filtering of SST DC voltage ripple reduces weight and size indicators while maintaining high quality indicators of electric power.
