固态变压器应用详解

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固态变压器又称电力电子变压器（Electronic Power Transformer，EPT），是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合，实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。与常规变压器相比，EPT有很多优点，其突出特点在于可以实现原方电流、副方电压以及功率的灵活控制。EPT应用于电力系统后将会改善电能质量，提高系统稳定性，实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。现阶段SST除用于新能源智能微网领域，在传统电网中，主要用于解决配电网的电压扰动问题。固态变压器（Solid-state transformer，SST）由于其高效、可靠、灵活等优点，可以广泛应用于以下领域：

1. 电力系统：在传统变压器的升级换代中，固态变压器具有很大的发展潜力和市场前景。固态变压器可以实现高效、稳定的电能转换以及智能化控制和管理，有望进一步提高电力系统的可靠性、适应性和智能化水平。




2. 电动汽车充电站：固态变压器可以实现高效、准确的电能转换和控制，在电动汽车领域中越来越多地应用于电池充电技术。固态变压器具有快速响应、车辆峰值功率的平滑控制，同时还具有能够实现电能回馈的快速电动变压器等特点，有望成为未来电动汽车充电领域的关键技术之一。


3. 高速列车：固态变压器可以用于高速列车的牵引电力系统中，能够实现高效、可靠的电源转换和变压器控制，以及对动态负载变化的快速响应。固态变压器可以提高高速列车的动力性能、冷却效率和重量控制等方面的优势。


4. 新能源领域：太阳能、风能等新能源的发电系统中，可以采用固态变压器实现电能的高效转换和可靠控制，从而提高新能源发电的可靠性和接入水平，有助于解决新能源接入电网方面的问题。


数据中心


基于固态变压器进行的中压供电和设施级直流配电


用设施级直流配电取代常规交流配电，以减少损耗并提高可靠性


海上风电


基于固态变压器通过高频变压器进行的交流增压和隔离


配备固态变压器的紧凑型高效海上变电站，即可实现远距离高压直流输电


海底电网


基于固态变压器的无平台/浮子直流输电


通过紧凑型重量优化的固态变压器配置，即可实现更远距离的海底作业


电转气


利用多余风能/太阳能进行电解和氢气储存的固态变压器配置


适合从大功率交流电到低压直流电转换的紧凑型固态变压器配置


智能电网和电动汽车充电


直流微电网用固态变压器配置


无需低压直流转换，因此效率更高且成本更低


基于固态变压器用于双向中压接口的配置


为高效能源管理、削峰填谷和电网稳定建立能源枢纽


飞机和军舰电气化


基于固态变压器用于电动飞机推进的超导配电系统


采用紧凑和重量优化的固态变压器进行电力传输，提供了设计灵活性


基于固态变压器的船用直流配电


采用固态变压器的直流配电可将能源效率提高20%


综上所述，固态变压器适用于电力系统、电动汽车充电站、高速列车、新能源发电等领域，具有广泛的应用前景和市场潜力。

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