关和输出固态开关，四者集成在一个控制柜中，保证了该系统的使用便捷性。其中，输入固态开关的第一端与输入端电网电压二次侧连接，输入固态开关第二端与旁路固态开关的第一端连接；旁路固态开关的第一端与输出固态开关的第一端连接；
[0103]输出固态开关的第一端还与输出端电网电压二次侧连接，输出固态开关的第二端与电网电压骤升骤降故障发生器连接。其中，输入固态开关、旁路固态开关和输出固态开关均选用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块，保证开关动作的快速性。
[0104]具体实施时，首先将风电场电网电压PT 二次侧的输入端和输出端断开，串入输入固态开关，在输入固态开关之后电网电压骤升骤降模拟发生器与旁路开关并联运行，且旁路固态开关与输出固态开关采用联动设置，即在正常运行时旁路开关闭合，输出固态开关打开，电网电压骤升骤降模拟发生器不工作；在进行模拟故障电压输出时，将旁路开关断开，同时闭合输出固态开关，从而使风电场电网电压PT 二次侧产生电网电压扰动(即发生电压骤升骤降故障)。
[0105]具体实施时，该电网电压骤升骤降故障发生系统还包括:交流电压采样电路，与输入端电网电压二次侧和控制装置连接，用于采集电网电压二次侧的电压信号，并将电网电压二次侧的电压信号发送至控制装置中。采集电网电压二次侧的电压信号主要是通过控制装置来计算风电场电网电压相角，然后通过控制装置的控制使得电网电压骤升骤降故障发生器中三相逆变器输出与风电场相位相同的三相电压。
[0106]图3是本发明实施例提供的一种交流电压采样电路结构图，该交流电压采样电路包括:
[0107]第一电阻R1的一端与滑动电阻R的一端连接，第一电阻R:的另一端与电网电压二次侧输入端连接；
[0108]滑动电阻R的另一端与第二电阻R2的一端连接，滑动电阻R的滑动端与第三电阻R3的一端连接；
[0109]第二电阻R2的另一端接地；
[0110]第三电阻R3的另一端与第一电容C i的一端连接；
[0111]第一电容C1的一端还与第四电阻R 4的一端连接；第一电容C i的另一端接地；
[0112]运算放大器的正极与第四电阻&的另一端连接；运算放大器的负极分别与第二电容C2的一端和第六电阻R6的一端连接，运算放大器的输出极分别与第二电容C 2的另一端和第五电阻R5的一端连接；运算放大器同时外接+15V和接地；
[0113]第五电阻R5的另一端与光电親合器的第一输入端连接；
[0114]光电親合器的第二输入端与光电親合器的第三输入端连接；光电親合器的第四输入端接地；光电親合器的第一输出端和第三输出端外接+15V ;光电親合器的第二输出端与第七电阻R7的一端连接；光电親合器的第四输出端与第六电阻R6的一端连接；
[0115]第六电阻R6的另一端接地；
[0116]第七电阻&的一端还分别与第十三二极管D 13的阳极和第三电容C3的一端连接；第七电阻&的另一端接地；
[0117]第十三二极管D13的阴极外接+3.3V ;
[0118]第三电容C3的一端还与第八电阻R8的一端连接；第三电容C3的另一端接地；
[0119]第八电阻R8的另一端与控制装置连接。
[0120]具体的，光电親合器米用的是TLP521，包括:第一发光二极管Dl1、第二发光二极管D12、第七三极管SV7和第八三极管SV 8；
[0121]所述光电親合器的第一输入端为第一发光二极管Dll的阳极；
[0122]所述光电親合器的第二输入端为第一发光二极管Dll的阴极；
[0123]所述光电耦合器的第三输入端为第二发光二极管D12的阳极；
[0124]所述光电耦合器的第四输入端为第二发光二极管D12的阴极；
[0125]所述光电親合器的第一输出端为第七三极管集电极；
[0126]所述光电親合器的第二输出端为第七三极管发射极；
[0127]所述光电耦合器的第三输出端为第八三极管SV8的集电极；
[0128]所述光电耦合器的第四输出端为第八三极管3%的发射极；
[0129]所述第七三极管SV7基极和第八三极管SV s的基极为受光点。
[0130]具体实施时，该电网电压骤升骤降故障发生系统还可以包括:数据采集设备，分别与输出固态开关和控制装置连接，用于进行同步数据记录，即在电网电压输出的同时，记录电网电压骤升骤降故障发生时刻，和输出的电网电压，从而计算风电机组、无功补偿装置等设备的响应时间。
[0131]具体实施时，上面所说的控制装置，也是该电网电压骤升骤降故障发生系统所包括的，用来控制该电网电压骤升骤降故障发生系统所包括的其他各结构。具体的，控制装置，分别与输入固态开关、旁路固态开关、输出固态开关和电网电压骤升骤降故障发生器连接，用于为输入固态开关、旁路固态开关、输出固态开关和电网电压骤升骤降故障发生器中的逆变电压输出单元103提供驱动信号；还与交流电压采样电路连接，用于接收交流电压采样电路采集的电网电压二次侧的电压信号，计算出电网电压二次侧的电压相角，控制电网电压骤升骤降故障发生器中的逆变电压输出单元103输出与电网电压二次侧的电压相角相同的骤升电压或骤降电压；还与数据采集设备连接，用于为数据采集设备提供同步触发输出信号。
[0132]具体实施时，本发明提出的控制装置采用单片机处理器PIC18F2331，其控制电路结构图如图4所示，利用单片机处理器来实现电网电压骤升骤降幅值和故障持续时间的精确控制，保证控制逻辑的严谨性。单片机处理器PIC18F2331具有多路输出端口，如引脚RBl (即驱动信号输出端口)外接电阻Rll和5V电压(作用:将信号加强，固定信号于5V之内)，然后连接输入固态开关，为输入固态开关提供驱动信号；引脚RB2(即驱动信号输出端口 )外接电阻R12和5V电阻，然后连接旁路固态开关，为旁路固态开关提供驱动信号；引脚RB3(即驱动信号输出端口 )外接电阻Rl3和5V电阻，然后连接输出固态开关，为输出固态开关提供驱动信号；其内部独有的PWMO至PWM5 (脉冲宽度调制)输出端口，分别连接至电网电压骤升骤降故障发生中的逆变电压输出单元103中的六个三极管SV1M SV6的基极，提供逆变器驱动信号，这样可以简化逆变器驱动电路程序编写，通过电压空间矢量调制(SVPffM)控制，实现输出三相交流电压；A/D(模数)采样口，与交流电压采样电路连接，通过该采样口接收交流电压采样电路采集的电网电压二次侧的电压信号；同步触发端口 SYNC，在输出电网电压的同时，输出触发信号，可用于触发外部数据采集设备进行同步数据记录，计算风电机组、无功补偿装置等设备的响应时间。
[0133]另，单片机处理器PIC18F2331由外部5V电压经过电阻R14和电源端口 MCLR供电。
[0134]具体实施时，单片机处理器PIC18F2331会根据电网电压骤升骤降故障发生系统当前的状态进行判断是否需要输出交流电压，即当旁路固态开关打开时，电网电压骤升骤降故障发生器开始逆变，输出测试需要的交流电压。单片机处理器PIC18F2331中设置有逻辑延时处理环节，当测试需要发生扰动电压信号时，电网电压骤升骤降故障发生器提前开始逆变输出电压，在交流电压建立之后，触发旁路固态开关的断开、输出固态开关的导通。
[0135]具体实施时，由于现有的采用分压电阻的方式来模拟电网电压的骤降故障，无法实现任意幅度的电网电压跌落故障，在现场的应用方面受到了限制。因此，针对现有技术中存在的问题，本发明在实际测试前，将电压骤升或骤降的幅度存入到了该单片机处理器中，输出的电压幅值可以根据测试需要进行调整。该单片机处理器具备固定等级的电网电压骤降与骤升开关控制按钮，实现电网电压骤降与骤升的幅度和持续时间；同时包含可编程控制按钮，来实现不同电网电压骤升与骤降幅值与持续时间的按钮，功能齐全，操作方便，可以应用于风电场任何现场试验。
[0136]综上所述，本发明提出的电网电压骤升骤降模拟发生器及系统，实现了风电场的风电机组、无功补偿装置等设备在电网电压波动时的外特性。该电网电压骤升骤降模拟发生系统在风电场二次侧进行电压骤升骤降模拟，替代高压侧产生故障信号，保证了试验操作的安全，同时接线与现场操作更加便捷。该发生系统的控制装置还具备外部同步触发功能，在模拟电网电压骤升骤降故障时可以自动记录故障发生时刻，准确记录风电机组、无功补偿装置等设备的响应时间。
[0137]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0138]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电网电压骤升骤降故障发生器，其特征在于，包括: 不控整流单元(101)，与外接交流市电连接，用于将交流市电整流成脉动直流； 直流稳压单元(102)，与不控整流单元(101)连接，用于维持整流得到的脉动直流的稳定与平滑； 逆变电压输出单元(103)，与直流稳压单元(102)连接，用于将稳压后的脉动直流逆变成所需的