一种电流扰动发生系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电流扰动发生系统。包括启动电路、变流电路、滤波单元和调节监测系统；所述启动电路包括依次连接的接触器、第一电感和断路器；所述启动电路还包括与接触器并联连接的至电感的限流电阻；所述启动电路一端的接触器通过第二电感连接变流电路，另一端的断路器连接电网输入；所述变流电路包括三个单相系统，每个单相系统分别对三相交流电的三相输入进行整流及逆变处理；所述滤波单元连接至所述启动电路的第一电感和断路器之间；所述调节监测系统与变流电路相互连接，并连接至第一电感和接触器之间；所述调节监测系统还连接有电网输入以及后台系统。本实用新型可以模拟电网电流扰动发生的实际情况，设备结构简单，并降低整体成本。
【专利说明】一种电流扰动发生系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电流扰动发生系统。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的发展，我国用电负荷日趋复杂化和多样化，大量具有非线性、冲击性和不平衡性的负荷造成电网电能质量的恶化，向电网注入大量谐波和无功。这就需要有专门的装置模拟电网实际情况，对相关电能质量治理设备进行测试，电能质量治理设备由电网模拟试验装置、电能质量扰动发生装置和系统监控部分构成。目前，对电网电压跌落模拟装置的研究比较多，而关注大功率电流扰动的模拟装置的较少。
[0003]目前国内外对于电流扰动模拟的研究并不系统，而且也没有相应的标准和规范，市场上的谐波发射器性能不完全而且价格昂贵，这些都给电能质量治理设备的研究和测试带来很大的不便，所以很有必要对大功率的电流扰动发生装置进行研究。
[0004]在电能质量治理设备的试验平台中，需要电流扰动发生装置，对电网的电流扰动状况进行模拟，满足试验平台能够进行相关产品国家标准或者行业标准所要求的所有检测项目，包括电流过载能力，谐波电流畸变等。本申请结合电能质量治理设备电流扰动试验的具体要求，提出一种电流扰动发生系统，可用于模拟尽可能真实的电流扰动环境，以满足对电能质量治理设备的测试与试验要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于一种电流扰动发生系统，在满足对大功率电能质量治理设备测试需求的基础上总结了电流扰动发生系统应实现的功能，建立了电网电流扰动发生系统，该电路可以模拟电网电流扰动发生的实际情况，设备结构简单，并降低整体成本。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种电流扰动发生系统，其特征在于:包括启动电路、变流电路、滤波单元和调节监测系统；
[0007]所述启动电路包括依次连接的接触器、第一电感和断路器；所述启动电路还包括与接触器并联连接至电感的限流电阻；所述启动电路一端的接触器通过第二电感连接变流电路，启动电路的另一端的断路器连接电网输入；
[0008]所述变流电路包括三个单相系统，每个单相系统分别对三相交流电的三相输入进行整流及逆变处理；
[0009]所述滤波单元连接至所述启动电路的第一电感和断路器之间；
[0010]所述调节监测系统与变流电路相互连接，并连接至第一电感和接触器之间；所述调节监测系统还连接有电网输入以及后台系统，所述后台系统即一电能质量治理监控系统。
[0011]进一步的，所述单相系统包括两个IGBT桥臂和一直流母线电容器，并相互并联连接。
[0012]进一步的，所述IGBT桥臂由两个IGBT电路串联而成；所述IGBT电路包括并联连接的IGBT与二极管。
[0013]进一步的，所述调节监测系统包括一单片机系统；所述单片机系统连接有用于与后台系统、变流电路和启动电路进行通讯的通讯接口。
[0014]进一步的，所述调节监测系统还连接有若干电流检测单元和若干电压检测单元。
[0015]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0016]1、本发明采用电力电子变流技术能够满足大功率试品的电流扰动测试；
[0017]2、通过PWM调制驱动逆变电路控制电流扰动模拟量输出，真实的反应电网电流扰动情况；
[0018]3、控制灵活，结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一种电流扰动发生系统结构框图。
[0020]图2是本实用新型实施例的启动电路。
[0021]图3是本实用新型实施例的变流电路。
[0022]图4是本实用新型实施例的滤波单元。
[0023]图5是本实用新型实施例的调节与监测系统示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0025]如图1-2所示，本实用新型的一种电流扰动发生系统，其特征在于:包括启动电路、变流电路、滤波单元和调节监测系统；
[0026]所述启动电路包括依次连接的接触器、第一电感和断路器；所述启动电路还包括与接触器并联连接至电感的限流电阻；所述启动电路一端的接触器通过第二电感连接变流电路，启动电路的另一端的断路器连接电网输入；
[0027]所述变流电路包括三个单相系统，每个单相系统分别对三相交流电的三相输入进行整流及逆变处理；
[0028]所述滤波单元连接至所述启动电路的第一电感和断路器之间；
[0029]所述调节监测系统与变流电路相互连接，并连接至第一电感和接触器之间；所述调节监测系统还连接有电网输入以及后台系统，所述后台系统即一电能质量治理监控系统。
[0030]如图3所示，所述单相系统包括两个IGBT桥臂和一直流母线电容器，并相互并联连接。
[0031]其中，所述IGBT桥臂由两个IGBT电路串联而成；所述IGBT电路包括并联连接的IGBT与二极管。
[0032]所述调节监测系统包括一单片机系统；所述单片机系统连接有用于与后台系统、变流电路和启动电路进行通讯的通讯接口。
[0033]如图5所示，所述调节监测系统还连接有若干电流检测单元和若干电压检测单
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[0034]以下为本实用新型的具体实施例。[0035]本发明的电流扰动发生系统的核心技术是:由启动电路、变流电路、滤波单元以及调节监测系统组成；系统利用电力电子变流技术，采用先进的全控型器件绝缘栅双极型晶体管IGBT将三相交流电源整流成直流电压源，再利用高效的控制系统，采用电流环恒流控制，使输出无功电流与谐波电流完全受控，输出谐波范围可选择，可输出基波无功电流。
[0036]如图1所示，是本实用新型电流扰动发生系统具体工作原理:
[0037]在初始状态时，断路器(QFl)和接触器(KMl)均于断开状态，当电流扰动发生系统需要上电时，先使QFl闭合，通过限流电阻经过二极管全桥不控整流对装置直流母线电容器进行充电并缓慢建立直流电压，持续一段时间后，当充电电压达到恒定值后，控制系统闭合KM1，将限流电阻旁路，再经二极管全桥不控整流给直流母线进行充电，PWM (脉冲宽度调制)整流电路进入全控工作模式，即IGBT工作进入PWM整流状态，并将直流母线电压稳定至额定值，PWM整流软启动过程结束。
[0038]此时，调节监测系统接收后台设置的谐波电流、无功功率、叠加情况参考值，将参考值与装置实际输出的数据对比，送入到调节监测单元，得到控制用参考电流，该参考电流经过驱动电路单元进行PWM调制后驱动逆变电路，生成所需的谐波电流及无功功率，并形成闭环控制系统，保证输出谐波电流和无功功率的稳定度和精度。
[0039]以上是本实用新型一种电流扰动发生系统的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电流扰动发生系统，其特征在于:包括启动电路、变流电路、滤波单元和调节监测系统； 所述启动电路包括依次连接的接触器、第一电感和断路器；所述启动电路还包括与接触器并联连接至电感的限流电阻；所述启动电路一端的接触器通过第二电感连接变流电路，启动电路的另一端的断路器连接电网输入； 所述变流电路包括三个单相系统，每个单相系统分别对三相交流电的三相输入进行整流及逆变处理； 所述滤波单元连接至所述启动电路的第一电感和断路器之间； 所述调节监测系统与变流电路相互连接，并连接至第一电感和接触器之间；所述调节监测系统还连接有电网输入以及后台系统，所述后台系统即一电能质量治理监控系统。
2.根据权利要求1所述的电流扰动发生系统，其特征在于:所述单相系统包括两个IGBT桥臂和一直流母线电容器，并相互并联连接。
3.根据权利要求2所述的电流扰动发生系统，其特征在于:所述IGBT桥臂由两个IGBT电路串联而成；所述IGBT电路包括并联连接的IGBT与二极管。
4.根据权利要求1所述的电流扰动发生系统，其特征在于:所述调节监测系统包括一单片机系统；所述单片机系统连接有用于与后台系统、变流电路和启动电路进行通讯的通讯接口。
5.根据权利要求1所述的电流扰动发生系统，其特征在于:所述调节监测系统还连接有若干电流检测单元和若干电压检测单元。
【文档编号】H02M7/797GK203645573SQ201420003768
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】林焱, 吴丹岳, 李发禄, 黄道姗, 龚陈雄, 张健 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院