火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法_2

文档序号:9304195阅读:来源:国知局
实现高压变频器控制和数学模型之间的交互,全面的检测控制器的低电压穿越能力和其动态控制性能。由于本发明通过基于RT-LAB的半实物仿真平台在实验室做控制器在回路测试,就完全不会对设备或者现场造成损坏的风险,测试项目非常灵活,只要在数字仿真模型中进行建模就可以对各种等级各种工况下的高压变频器进行低压穿越测试,并且这套RT-LAB半实物仿真平台一旦建立,对于同类型的变频器可以大大缩短测试周期,降低测试人力物力的投入,并且全面的对其低压穿越能力进行检测,能够提前检测出问题或者故障复现便于故障的调查。对于现场无法进行的试验比如短路、接地等故障都可以非常方便的在半实物仿真平台的模型当中实现。
【附图说明】
[0012]
图1是本发明高压变频器结构拓扑图;
图2是本发明高压变频器半实物仿真系统结构示意图;
图中,I是试验管理分系统;2是实时仿真分系统;3是信号接口分系统;4是用户设备。
【具体实施方式】
[0013]本发明的【具体实施方式】如下:
图1所述为本发明高压变频器仿真结构的拓扑电力电子模型,该模型包括:1KV高压进线电源、Δ -Y移相变压器、功率模块单元和电机模型。Λ -Y移相变压器的原边连接1KV高压进线电源,副边连接功率模块单元,功率模块单元的各功率模块串联之后与电机模型连接。
[0014]功率模块单元包括多个功率模块串联,功率模块的数量根据驱动电机的电压决定。
[0015]仿真模型搭建完成之后,将仿真模型下载到目标仿真机中,同时设置仿真模型输出接口与硬件板卡接口实现链接。
[0016]图2为本发明的高压变频器半实物仿真系统的结构示意图。高压变频器半实物仿真系统包括试验管理分系统、实时仿真分系统、信号接口分系统和被仿真设备。火电厂高压变频器实物控制器通过实时仿真分系统1板卡及功率放大器与目标仿真机内部仿真模型实现结合。
[0017]通过在仿真模型中,高压电源模型设置低电压时间、幅值,通过1板卡及功率放大器输出,火电厂高压变频器实物控制器接收到模拟电压信号之后,其输出数字脉冲至功率模块单元,从而实现改变电机模型电压、电流的改变,实现了闭环控制仿真。
【主权项】
1.一种火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法,其特征在于,所述方法在RT-LAB实时仿真平台中构建火电厂高压变频器装置的仿真模型,并将高压变频器控制器接入所述仿真平台;在开发测试计算机仿真软件中搭建仿真模型,将仿真模型下载到目标仿真机中,通过物理链接将仿真模型输入、输出数字量与目标仿真机I / O端口对应,模拟量通过功率放大器进行信号的调理放大;高压变频器控制器通过仿真平台功率放大器物理输出端口获得的模拟电压、电流信号,通过仿真机I / O端口获得数字量,高压变频器控制器采集仿真平台功率放大器模拟电压、电流信号,经计算处理,输出数字脉冲信号;数字脉冲通过仿真机数字量接口反馈到软件模型中的IGBT模块中从而实现闭环;通过在仿真模型设置三相电网模型高、低电压幅值及响应的时间,实现模拟量输出的变化,从而检测高压变频器控制器是否具备高、低电压穿越能力。2.根据权利要求1所述的火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法,其特征在于,所述仿真模型结构包括Λ -Y移相变压器、功率模块单元和电机模型;Λ -Y移相变压器的输入端连接高压1KV电源,输出端连接功率模块单元,功率模块单元至电机模型;功率模块单元由U、V、W三相功率模块单元组成,每个功率模块单元包括多个功率模块串联组成,功率模块单元的串联数量根据驱动电机的电压决定; 所述功率模块为基本的交-直-交单相逆变电路,整流侧为二极管三相全桥,通过对IGBT逆变桥进行正弦PffM控制,可得到单相交流输出;每个功率模块结构及电气性能上完全一致。3.根据权利要求1所述的火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法,其特征在于,所述高压变频器控制器通过采集功放输出的电压、电流信号,经过计算处理之后,输出数字脉冲信号,目标仿真机I/o板卡在接受到数字信号之后,驱动仿真模型中的模块单元IGBT动作输出电压,从而带动电机模型,实现了半实物闭环仿真。4.根据权利要求1所述的火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法,其特征在于,所述电压的瞬间跌落按120%Ue、60% Ue,90% Ue、130 Ue %并进行时间设置;因电压跌落瞬间,电流急剧上升,变频器控制器检测电压、电流变化之后,能否通过调节输出数字脉冲稳定输出电压、电流,从而实现检测高压变频器控制器是否具备高、低电压穿越能力。
【专利摘要】一种火电厂高压变频器控制器的低电压穿越闭环仿真测试方法,所述方法在RT-LAB实时仿真平台中构建火电厂高压变频器装置的仿真模型,并将高压变频器控制器接入所述仿真模型;高压变频器控制器接收仿真模型采样,仿真平台功率放大器输出获得的模拟电压、电流信号后经过计算处理,高压变频器控制器输出数字脉冲信号通过仿真机数字量接口反馈到软件模型中的IGBT模块中从而形成闭环;通过在仿真平台设置三相电网模型实现电压的瞬间跌落,实现检测高压变频器控制器是否具备高、低电压穿越能力。本发明可以有效的给高压变频器或者其它重要电力系统控制保护装置提供一个模拟真实工况的环境,全面的检测控制器的所有功能和其动态控制性能。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105022384
【申请号】CN201510377736
【发明人】徐在德, 范瑞祥, 夏永洪, 邓才波
【申请人】国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月1日
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