模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種電能質量檢測裝置，特別是一種模塊差異化控制的智能電 壓擾動發生裝置。
【背景技術】
[0002] 現代化工商業中存在大量智能、精密、復雜的電子或控制設備，對電能質量問題 十分敏感，短時過電壓、諧波電流及短時供電中斷等電能質量問題造成的經濟損失也在不 斷增力日。針對不同的電能質量問題，國內外出現了多種電能質量控制產品，如抑制電壓波動 和閃變的配電系統靜止無功補償器等。該些電能質量治理裝置出廠時，都需要檢驗設備的 有效性。另外，對于電能質量控制技術的新算法研究，需要在實際裝置上去驗證。一臺電能 質量控制裝置研制出后，需要驗證設備的有效性。為了在電能質量裝置的設計實驗階段就 詳細分析和解決其在實際電網中可能遇到的各種問題，設計一種性能良好、可靠且功能多 樣化的電能質量治理設備試驗平臺制造就成為必然的需求。
[0003] 目前，對電壓跌落模擬裝置的研究比較多，專口的電壓擾動發生裝置的研究較少。 一些相關的研究主要是關注控制方法的研究，而關注電壓擾動發生裝置的很少。目前國內 外對于電壓擾動發生裝置的研究并不系統，而且也沒有相應的標準和規范，市場上的模擬 電源性能不完全而且價格昂貴。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本實用新型提供一種模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，能夠 模擬電網電壓、頻率變化，測試不同電壓或頻率時補償器特性，可實現全功率電壓波動、突 升、暫降、電壓諧波等測試。
[0005] 本實用新型采用W下技術方案實現：一種模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝 置，包括整流模塊、逆變模塊及濾波電路；所述整流模塊的輸入并聯于電力網絡；所述整流 模塊的輸出接逆變模塊的輸入；所述逆變模塊的輸出經濾波電路接被測設備，其特征在于： 所述整流模塊包括N個整流電路，所述逆變模塊包括一個高頻逆變電路及N-1個基頻逆變 電路；N為大于1的自然數；第一個整流電路的輸出接所述高頻逆變電路的輸入；第N-1個 整流電路的輸出接第N-1基頻逆變電路的輸入。
[0006] 在本實用新型一實施例中，所述高頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
[0007] 進一步的，所述高頻逆變電路的開關管為高開關頻率、低耐壓的IGBT。
[000引所述高頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
[0009] 在本實用新型一實施例中，所述基頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
[0010] 進一步的，基頻逆變電路的開關管為高耐壓、低開關頻率的IGBT。
[0011] 所述基頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
[0012] 在本實用新型一實施例中，所述裝置為=相獨立結構。
[0013] 本實用新型模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置采用一種適用于低、中壓系 統的電壓擾動發生裝置的主電路拓撲結構，與傳統拓撲相對比，增加了PWM整流環節來解 決直流側電壓穩定的問題，相比具有更加廣泛的應用前景。與現有技術相比，本實用新型具 有W下優點：
[0014] 1、基頻和高頻模塊的差異化控制，保證裝置輸出電壓的精度和動態響應速度；
[0015] 2、結構簡單、設計先進、控制靈活、模塊化、積木擴展式并聯結構，方便擴容，維護 方便；
[0016] 3、增加了PWM整流環節來解決直流側電壓穩定的問題，相比具有更加廣泛的應用 前景。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型智能電壓擾動發生裝置的主拓撲結構圖。
[0018] 圖2為本實用新型智能電壓擾動發生裝置系統結構圖。
[0019] 圖3為高頻模塊的雙閉環控制原理圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0021] 本實用新型提供一種模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，該裝置包括整流 模塊、逆變模塊及濾波電路；所述整流模塊的輸入并聯于電力網絡；所述整流模塊的輸出 接逆變模塊的輸入；所述逆變模塊的輸出經濾波電路接被測設備，其特征在于：所述整流 模塊包括N個整流電路，所述逆變模塊包括一個高頻逆變電路及N-1個基頻逆變電路；N為 大于1的自然數；第一個整流電路的輸出接所述高頻逆變電路的輸入；第N-1個整流電路 的輸出接第N-1基頻逆變電路的輸入。
[0022] 在本實用新型一實施例中，所述高頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
[0023] 進一步的，所述高頻逆變電路的開關管為高開關頻率、低耐壓的IGBT。
[0024] 所述高頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
[0025] 在本實用新型一實施例中，所述基頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
[0026] 進一步的，基頻逆變電路的開關管為高耐壓、低開關頻率的IGBT。
[0027] 所述基頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
[002引本實用新型一實施例的主拓撲結構示意圖參見圖1。較佳的，該裝置可采用S相獨 立結構。
[0029] 電壓擾動發生裝置發出的諧波電壓的表達式為：
[0030]
【主權項】
1. 一種模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，包括整流模塊、逆變模塊及濾波電 路；所述整流模塊的輸入并聯于電力網絡；所述整流模塊的輸出接逆變模塊的輸入；所述 逆變模塊的輸出經所述濾波電路接被測設備，其特征在于：所述整流模塊包括N個整流電 路，所述逆變模塊包括一個高頻逆變電路及N-I個基頻逆變電路；N為大于1的自然數； 第一個整流電路的輸出接所述高頻逆變電路的輸入；第N-I個整流電路的輸出接第N-I基頻逆變電路的輸入。
2. 根據權利要求1所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述高頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
3. 根據權利要求2所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述尚頻逆變電路的開關管為尚開關頻率、低耐壓的IGBT。
4. 根據權利要求2所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述高頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
5. 根據權利要求1所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述基頻逆變電路為一單相H橋逆變電路。
6. 根據權利要求5所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述基頻逆變電路的開關管為尚耐壓、低開關頻率的IGBT。
7. 根據權利要求5所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述基頻逆變電路的控制電路為一雙閉環控制電路。
8. 根據權利要求1所述的模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，其特征在于：所 述裝置為三相獨立結構。
【專利摘要】本實用新型提供一種模塊差異化控制的智能電壓擾動發生裝置，包括整流模塊、高頻逆變模塊及基頻逆變模塊。整流模塊并聯于系統中，通過三相電壓型PWM整流方式從系統吸收有功能量或向系統倒灌能量，實現直流電容電壓穩定；高頻逆變模塊采用一個單相H橋，用于產生頻率大于基頻的各種電壓，可采用高開關頻率、低耐壓的IGBT；基頻逆變模塊采用單相H橋級聯結構，用于產生各種基頻電壓，可采用高耐壓、低開關頻率的IGBT。該裝置可以模擬電網電壓、頻率變化，測試不同電壓或頻率時補償器特性，可實現全功率電壓波動、突升、暫降、電壓諧波等測試。
【IPC分類】G01R1-28, H02M5-458
【公開號】CN204465352
【申請號】CN201520215365
【發明人】蔡振才, 林焱, 吳丹岳, 黃道姍, 盧敬偉, 龔陳雄, 李發祿
【申請人】國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司電力科學研究院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月11日