技术领域本发明涉及电子电力变压器技术领域，特别是涉及一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统。
背景技术：
电力电子变压器(PowerElectronicTransformer，PET)是一种能够将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备，包括有多个具有不同功能的功率模块。由于电力电子变压器在实际应用之前，为了测试其性能指标，需要对其各个功率模块的功能参数进行多次测试，而在测试过程中，电能不断地在电子电力变压器的功率模块组的输出端消耗，造成了电能的极大浪费，测试成本高。因此，如何提供一种能够减小电能浪费、降低测试成本的用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，能够将功率模块组的输出电能通过连接电路反馈至电网，尽可能地实现电能的重复利用，减小电能的浪费，降低测试成本。为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，包括：与所述电子电力变压器内的功率模块组以及电网相连的采样模块，用于采集所述功率模块组的特征参数以及所述电网输出的交流母线电压的相位及频率并发送至控制模块；所述控制模块，用于对所述特征参数进行判断，根据判断结果来对所述功率模块组进行控制；并根据所述交流母线电压的相位及频率生成第一驱动信号来控制所述功率模块组的输出电压与所述交流母线电压保持相同的频率以及相位；分别连接所述功率模块组的输出端与所述电网的连接电路，用于将所述功率模块组的输出电能反馈至所述电网；其中，所述连接电路上串接有电感组件。优选地，所述功率模块组包括：输入整流滤波模块、高频逆变模块、高频变压器、高频整流滤波模块以及输出逆变模块。优选地，所述高频变压器内包括DAB变换电路或LLC谐振软开关变换电路。优选地，所述输入整流滤波模块为全桥可控结构且所述全桥可控结构的负载侧并联有滤波电容。优选地，所述高频逆变模块、所述高频整流滤波模块以及所述输出逆变模块均分别采用全桥可控结构或半桥可控结构中的任一种。优选地，所述采样模块获取所述输入整流滤波模块的输出电压、所述输入整流滤波模块与所述电网相连的一侧的无功电流以及谐波电流并发送至所述控制模块；所述控制模块判断所述输入整流滤波模块的输出电压与第一给定电压的差值是否在在预设范围内，若不在，则调整所述控制模块内的整流参数；所述控制模块比较所述无功电流的电流相位与电压相位是否相同，若不相同，则调整所述控制模块内的无功补偿参数；所述控制模块比较所述谐波电流与给定谐波值的大小，若不相同，则调整所述控制模块内的谐波消除参数；所述控制模块根据调整后的所述整流参数、所述无功补偿参数以及所述谐波消除参数生成第二驱动信号来对所述输入整流滤波模块进行控制；若所述输入整流滤波模块的输出电压与所述第一给定电压的差值在所述预设范围内，所述无功电流的电流相位与电压相位相同，且所述谐波电流与所述给定谐波值的大小相同，则所述控制模块判定所述输入整流滤波模块正常。优选地，所述采样模块获取所述高频整流滤波模块的输出电压并发送至所述控制模块；所述控制模块比较所述高频整流滤波模块的输出电压与第二给定电压的大小；若不同，调整所述高频逆变模块与所述高频整流滤波模块分别对应的驱动信号之间的相位差，并根据调整结果输出第三驱动信号来控制所述高频整流滤波模块的输出电压；若相同，则所述控制模块判定所述高频整流滤波模块正常。优选地，所述控制模块还用于根据预设频率生成第四驱动信号来对所述高频逆变模块的输出频率进行控制。本发明提供了一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，包括有能够分别连接电网与电子电力变压器内的功率模块组的输出端的连接电路，且控制模块能够根据采样模块采集的电网输出的交流母线电压的相位及频率来生成第一驱动信号，控制功率模块组的输出电压与电网上的交流母线电压保持相同的频率和相位，从而能够将功率模块组的输出电能通过连接电路反馈至电网，即本发明尽可能地实现了电能的重复利用，减小了电能的浪费，降低了测试成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明提供的一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统的结构示意图；图2为本发明提供的一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统的电路结构示意图；图3为本发明提供的一种全桥可控结构的电路示意图；图4为本发明提供的一种半桥可控结构的电路示意图；图5为本发明提供的用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统中的高频变压器的结构示意图(包括DAB变换电路)；图6为本发明提供的用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统中的高频变压器的结构示意图(包括LLC谐振软开关变换电路)。具体实施方式本发明的核心是提供一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，能够将功率模块组的输出电能通过连接电路反馈至电网，尽可能地实现电能的重复利用，减小电能的浪费，降低测试成本。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，参见图1所示，图1为本发明提供的一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统的结构示意图；该系统包括：与电子电力变压器内的功率模块组12以及电网11相连的采样模块13，用于采集功率模块组12的特征参数以及电网11输出的交流母线电压的相位及频率并发送至控制模块14；控制模块14，用于对特征参数进行判断，根据判断结果来对功率模块组12进行控制；并根据交流母线电压的相位及频率生成第一驱动信号来控制功率模块组12的输出电压与交流母线电压保持相同的频率以及相位；分别连接功率模块组12的输出端与电网11的连接电路16，用于将功率模块组12的输出电能反馈至电网11；其中，连接电路16上串接有电感组件15。其中，这里根据交流母线电压的相位及频率生成第一驱动信号的过程具体为：对交流母线电压的相位及频率进行SPWM(正弦脉冲宽度)调制，根据调制结果来生成第一驱动信号。可以理解的是，一个回路上各点处的电压需保持具有相同的频率以及相位，故功率模块组12的输出电压必须与交流母线电压保持相同的频率以及相位，才能够与电网11形成电能回路，并消除电能回路中的环流；同时，由于连接电路16由导线组成，若不接有电感组件15的话，则该电能回路均为无电阻的导线组成，无法形成电流实现电能传输。另外，这里的连接电路16优选为导线，当然本发明对此不做限定，只要能够实现电能反馈目的的电路均在本发明的保护范围之内。同时，本发明也不限定导线的材质。其中，这里的电感组件15可以为一个电感；也可以为两个电感，且两个电感分别设置于连接电路16上靠近功率模块组12的输出端的一侧以及靠近电网11的一侧上。当然，本发明不限定电感组件15内采用的电感的类型、个数以及每个电感的电感量的大小。可以理解的是，本发明并不限定功率模块组12与电网11并联过程中锁相以及环流消除技术的具体实现形式，只要能够实现电能回馈，无论采用何种锁相以及环流消除技术，均在本发明的保护范围之内。作为优选地，这里的功率模块组12包括：输入整流滤波模块121、高频逆变模块122、高频变压器123、高频整流滤波模块124以及输出逆变模块125。其中，输出逆变模块125的输出端通过连接电路16与电网11相连。参见图2所示，图2为本发明提供的一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统的电路结构示意图；其中，输入整流滤波模块121与电网11相连，接收电网11输入的交流电并转换为直流电发送至高频逆变模块122，高频逆变模块122将该交流电转换为高频交流电，高频变压器123能够改变该高频交流电的电压，高频整流滤波模块124能够将高频交流电转变为负载所需要的高频直流电，输出逆变模块125能够将该高频直流电转变为负载需要的交流电。需要注意的是，采样模块13为电子电力变压器内的采集电路的一部分，控制模块14为电子电力变压器内的控制板内的一部分，实际生产中，本发明提供的功率模块高频测试系统的各部分均位于电子电力变压器内部，其中，采集电路与控制板可以集成于同一电路内也可以分开设置，本发明对此不作限定。其中，这里的输入整流滤波模块121为全桥可控结构且全桥可控结构的负载侧并联有滤波电容。参见图3所示，图3为本发明提供的一种全桥可控结构的电路示意图；滤波电容能够对输入整流滤波模块121内的电流进行滤波处理，减少电子电力变压器内的噪声。当然，本发明并不限定输入整流滤波模块121的内部结构，只要其能够实现自身功能即可。进一步可知，采样模块13获取输入整流滤波模块121的输出电压、输入整流滤波模块121与电网11相连的一侧的无功电流以及谐波电流并发送至控制模块14；控制模块14判断输入整流滤波模块121的输出电压与第一给定电压的差值是否在在预设范围内，若不在，则调整控制模块14内的整流参数；控制模块14比较无功电流的电流相位与电压相位是否相同，若不相同，则调整控制模块14内的无功补偿参数；控制模块14比较谐波电流与给定谐波值的大小，若不相同，则调整控制模块14内的谐波消除参数；控制模块14根据调整后的整流参数、无功补偿参数以及谐波消除参数生成第二驱动信号来对输入整流滤波模块121进行控制；若输入整流滤波模块121的输出电压与第一给定电压的差值在预设范围内，无功电流的电流相位与电压相位相同，且谐波电流与给定谐波值的大小相同，则控制模块14判定输入整流滤波模块121正常。可以理解的是，通过以上检测及控制，能够判断输入整流滤波模块121是否正常，并在出现异常时，通过调整输入整流滤波模块121来保证输入整流滤波模块121的输出电压满足要求，这部分控制可以理解为有功功率控制；另外，由于当无功电流的电流相位与电压相位相同(即电流过零点与电压过零点为同一采样时刻)时，表明功率模块组12内的无功电流为0(或无功功率为0)，故通过以上控制还能够消除系统内的无功电流，即实现补偿无功的作用，为无功功率控制；同时，本发明中的给定谐波值优选设置为0，也可设置为近似为0的数值，本发明对此不作限定，由此可见，通过以上控制，还可以保证基本消除系统内的谐波电流。其中，本发明中的有功功率控制以及无功功率控制均可以采用PI控制方式，根据PI控制结果来调整控制模块14内的各个参数，从而生成第二驱动信号。另外，高频逆变模块122、高频整流滤波模块124以及输出逆变模块125均分别采用全桥可控结构或半桥可控结构中的任一种。参见图4所示，图4为本发明提供的一种半桥可控结构的电路示意图。可以理解的是，采用全桥可控结构或半桥可控结构，能够减小电子电力变压器的体积。同时，高频整流滤波模块124采用全桥可控结构或半桥可控结构时，其负载侧也并联有滤波电容。当然，本发明并不限定高频逆变模块122、高频整流滤波模块124以及输出逆变模块125的内部结构，只要其能够实现自身功能即可。进一步可知，采样模块13获取高频整流滤波模块124的输出电压并发送至控制模块14；控制模块14比较高频整流滤波模块124的输出电压与第二给定电压的大小；若不同，调整高频逆变模块122与高频整流滤波模块124分别对应的驱动信号之间的相位差，并根据调整结果输出第三驱动信号来控制高频整流滤波模块124的输出电压；若相同，则控制模块14判定高频整流滤波模块124正常。可以理解的是，通过以上检测以及控制，能够判断高频整流滤波模块124是否正常，并在出现异常时，控制高频整流滤波模块124调整输出电压的大小。另外，这里的控制模块14还用于根据预设频率生成第四驱动信号来对高频逆变模块122的输出频率进行控制。从而保证高频逆变模块122的输出频率满足要求。需要注意的是，本发明并不限定控制模块14对功率模块组12内的各部分进行检测及控制时所采用的算法，只要能够实现上述控制过程的算法，均在本发明的保护范围之内。进一步可知，本发明也不限定各个驱动信号的类型以及生成方式，只要能够通过驱动信号来驱动功率模块组12中相应的模块内的开关管，使该模块的输出满足预设要求即可。其中，高频逆变模块122输出的高频交流电为方波信号，当然，本发明对此不作限定。作为优选地，这里的高频变压器123内包括DAB(DualActiveBridge，双主动桥)变换电路或LLC谐振软开关变换电路。参见图5和图6所示，图5为本发明提供的用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统中的高频变压器的结构示意图(包括DAB变换电路)；图6为本发明提供的用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统中的高频变压器的结构示意图(包括LLC谐振软开关变换电路)。可以理解的是，普通的高频变压器123仅能够根据预设的比例进行变压操作，而加入DAB变换电路或LLC谐振软开关变换电路后能够对高频变压器123的输出电压进行控制，同时，能够使高频变压器123实现软开关的功能。加入DAB变换电路或LLC谐振软开关变换电路后，观测高频逆变模块122、高频整流滤波模块124内的开关管的电压以及电流波形，若电压以及电流波形表明电路能完成原边侧零电压开通(ZVS)和副边侧零电流关断(ZCS)，即表明高频变压器123此时具备软开关功能，否则需要调整DAB变换电路或LLC谐振软开关变换电路中的电路参数。另外，选择高频变压器123时，需要对高频变压器123的漏感以及励磁的大小进行测试，若与预期值之间误差超出预设的范围，否则需更换高频变压器123；另外，若在满载工况运行情况下，变压器铁芯或者绕组的温度上升至某值后不再继续上升，即可判定该高频变压器123温升控制正常，否则需要更换高频变压器123中的铁芯或者绕组。由此可见，通过以上选择，目的是使选择的高频变压器123能够满足漏磁小、励磁大、满载时温升不明显等条件。进一步可知，高频逆变模块122、高频变压器123以及高频整流滤波模块124均属于高频隔离DC-DC变换器，该高频隔离DC-DC变换器的作用是将输入整流滤波模块121输出的直流电转变为负载侧需要的直流电。本发明提供了一种用于电子电力变压器的功率模块高频测试系统，包括有能够分别连接电网与电子电力变压器内的功率模块组的输出端的连接电路，且控制模块能够根据采样模块采集的电网输出的交流母线电压的相位及频率来生成第一驱动信号，控制功率模块组的输出电压与电网上的交流母线电压保持相同的频率和相位，从而能够将功率模块组的输出电能通过连接电路反馈至电网，即本发明尽可能地实现了电能的重复利用，减小了电能的浪费，降低了测试成本，减轻了对环境的污染。需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、系统、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、系统、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、系统、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。