基于獨立基波模塊的電網擾動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于獨立基波模塊的電網擾動器，該電網擾動器包括基波部分和諧波部分，其特征在于所述基波部分包括基波整流模塊和基波逆變主電路，基波逆變主電路受基波控制器控制，諧波部分包括諧波整流模塊和諧波逆變主電路，諧波逆變主電路受諧波控制器控制，基波逆變主電路和諧波逆變主電路的輸出端與高頻變壓器連接，基波控制器的反饋端分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出端連接，諧波控制器的反饋端分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出端連接。本實用新型一種基于獨立基波模塊的電網擾動器，可以提高電力檢測設備的諧波輸出能力，并且對負載的抗能力強，相應速度快，適應于要求電能質量高的場合，可以發出較高次的諧波，可以推廣高性能電力檢測設備的發展。
【專利說明】基于獨立基波模塊的電網擾動器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種電力檢測設備的控制，特別涉及一種檢測分布式發電系統的 電力檢測設備的控制。
【背景技術】
[0002] 目前，大多數電力檢測設備的諧波檢測能力比較低，并且諧波發出的次數也比較 低，基波部分與諧波部分往往放在一起進行控制，或者諧波部分的控制方法多數采用前饋 補償控制，輸出的波形響應速度不夠高，抗干擾能力有限，所以所發出的波形效果也不盡人 意。現在各種新型電力設備的不斷突出，尤其各種分布式發電系統的發展以及新能源發電 系統的進步，必須有一種更好的基波與諧波的控制方法來適應這些設備或者系統的檢測要 求。同時，隨著現代工業的發展以及人民生活水平不斷提高，對電能質量的要求也會越來越 商。
【發明內容】
[0003] 本實用新型是針對現存電力檢測設備基波與諧波綜合控制能力差，不能應對工業 中日益增長的電能質量的需求，以及發出諧波次數低等問題，提出了一種基于獨立基波模 塊的電網擾動器，該電網擾動器負載抗干擾能力強，并且能夠應對比較高電能質量的要求。
[0004] 一種基波諧波分開發出的控制算法，該種算法充分利用基波部分硬件電路以及諧 波部分硬件電路不同而分開控制的，這種算法魯棒性高，負載抗干擾能力強，并且能夠應對 比較高電能質量的要求，非常適用于在電力檢測設備上面的推廣。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型所采用的的技術方案是：一種基于獨立基波模 塊的電網擾動器，該電網擾動器包括基波部分和諧波部分，其特征在于所述基波部分包括 基波整流模塊和基波逆變主電路，基波逆變主電路受基波控制器控制，諧波部分包括諧波 整流模塊和諧波逆變主電路，諧波逆變主電路受諧波控制器控制，基波逆變主電路和諧波 逆變主電路的輸出端與高頻變壓器連接，基波控制器采集基波部分輸出的電感電流、基波 部分輸出電壓以及基波部分輸出的負載電流作為反饋信號，由基波控制器輸出PWM脈沖來 驅動基波逆變主電路，諧波控制器采集諧波部分輸出的電感電流、諧波部分輸出電壓以及 諧波部分輸出的負載電流作為反饋信號，由諧波控制器輸出PWM脈沖來驅動諧波逆變主電 路。
[0006] 其中基波控制器為采用電壓外環比例積分電流內環比例PI-P控制算法的PI-P控 制器，諧波部分為采用電壓外環比例諧振電流內環比例PR-P的控制算法的PR-P控制器。
[0007] 基波逆變主電路與諧波逆變主電路是基波控制器與諧波控制器的硬件執行機構， 即兩者是整個系統的被控對象，高頻變壓器是基波部分輸出電壓波形與諧波部分輸出電壓 波形進行疊加的關鍵部件，用于給受測設備提供輸入電壓，基波控制器采集基波部分輸出 的電感電流、基波部分輸出電壓以及基波部分輸出的負載電流作為反饋信號，經過基波控 制器的控制算法，輸出相應PWM脈沖來驅動基波逆變主電路工作來產生想要的基波波形， 諧波控制器采集諧波部分輸出的電感電流、諧波部分輸出電壓以及諧波部分輸出的負載電 流作為反饋信號，經過諧波控制器的控制算法，輸出相應PWM脈沖來驅動諧波逆變主電路 工作來產生想要的諧波波形。
[0008] 本實用新型的有益效果是：本實用新型一種基于獨立基波模塊的電網擾動器，可 以提高電力檢測設備的諧波輸出能力，并且對負載的抗能力強，相應速度快，適應于要求電 能質量高的場合，可以發出較高次的諧波，可以推廣高性能電力檢測設備的發展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型基于獨立基波模塊的電網擾動器的拓展系統結構圖。
【具體實施方式】
[0010] 在圖1所示基于獨立基波模塊的電網擾動器的拓展系統結構圖，該電網擾動器包 括基波整流模塊、諧波整流模塊、基波逆變主電路、諧波逆變主電路、高頻變壓器、基波控制 器、諧波控制器，基波整流模塊與基波逆變主電路連接，基波逆變主電路與高頻變壓器連 接，諧波整流模塊與諧波逆變主電路連接，諧波逆變主電路也與高頻變壓器連接。
[0011]由電網分別給基波整流模塊與諧波整流模塊提供三相交流電壓，提供它們需要的 能量，使它們輸出各自的直流電壓，當兩路直流電壓處于穩態時，使兩路直流電壓分別給基 波逆變主電路、諧波逆變主電路提供能量，使兩部分主電路處于工作狀態，基波控制器與諧 波控制器分別控制基波逆變主電路與諧波逆變主電路的工作狀態，對基波部分輸出的電感 電流、基波部分輸出電壓以及基波部分輸出的負載電流實時檢測用來比較，比較得到的差 值作為基波控制器的控制信號，然后通過基波控制器的控制作用使控制信號不斷調整，最 終達到穩定狀態，使基波逆變主電路工作穩定的狀態，同樣，對諧波部分輸出的電感電流、 諧波部分輸出電壓以及諧波部分輸出的負載電流實時檢測用來比較，比較得到的差值作為 諧波控制器的控制信號，然后通過諧波控制器的控制作用使控制信號不斷調整，最終達到 穩定狀態，使諧波逆變主電路工作穩定的狀態，基波部分輸出電壓與諧波部分的輸出電壓 經過高頻變壓器的疊加作用得到最終的輸出電壓波形，以此波形作為驅動受測設備EUT工 作的輸入電壓，對受測設備EUT進行各種狀況檢測。
[0012] 基波控制器的反饋端分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出端連接，諧波控制器 的反饋端分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出端連接，其中基波部分的電感電流、負載 電流是從高頻變壓器單元的輸入端采集信號的，基波部分的輸出電壓是從高頻變壓器單元 輸出端采集信號的；同理，諧波部分的電感電流、負載電流是從高頻變壓器單元的輸入端采 集信號的，諧波部分的輸出電壓是從高頻變壓器單元輸出端采集信號的。
[0013] 基波輸出的波形為主要的測試波形，采用電壓外環比例積分電流內環比例 PI-P控制算法，該種算法魯棒性比較好，抗干擾能力強，其中PI為電壓外環控制，傳遞 函數為
【權利要求】
1. 一種基于獨立基波模塊的電網擾動器，該電網擾動器包括基波部分和諧波部分，其 特征在于所述基波部分包括基波整流模塊和基波逆變主電路，基波逆變主電路受基波控制 器控制，諧波部分包括諧波整流模塊和諧波逆變主電路，諧波逆變主電路受諧波控制器控 巧||，基波逆變主電路和諧波逆變主電路的輸出端與高頻變壓器連接，基波控制器的反饋端 分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出端連接，基波控制器采集基波部分輸出的電感電 流、基波部分輸出電壓W及基波部分輸出的負載電流作為反饋信號，由基波控制器輸出PWM 脈沖來驅動基波逆變主電路，諧波控制器的反饋端分別與高頻變壓器單元的輸入端和輸出 端連接，諧波控制器采集諧波部分輸出的電感電流、諧波部分輸出電壓W及諧波部分輸出 的負載電流作為反饋信號，由諧波控制器輸出PWM脈沖來驅動諧波逆變主電路。
2. 如權利要求1所述的電網擾動器，其特征在于基波控制器為PI-P控制器，諧波控制 器為PR-P控制器。
【文檔編號】H02J3/01GK204230899SQ201420554866
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】張永明, 洛塔.菲克特, 張子騫, 傅永新, 陳蘇聲 申請人:上海市質量監督檢驗技術研究院