模块差异化控制的智能电压扰动发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种电能质量检测装置，特别是一种模块差异化控制的智能电 压扰动发生装置。
【背景技术】
[0002] 现代化工商业中存在大量智能、精密、复杂的电子或控制设备，对电能质量问题 十分敏感，短时过电压、谐波电流及短时供电中断等电能质量问题造成的经济损失也在不 断增力日。针对不同的电能质量问题，国内外出现了多种电能质量控制产品，如抑制电压波动 和闪变的配电系统静止无功补偿器等。该些电能质量治理装置出厂时，都需要检验设备的 有效性。另外，对于电能质量控制技术的新算法研究，需要在实际装置上去验证。一台电能 质量控制装置研制出后，需要验证设备的有效性。为了在电能质量装置的设计实验阶段就 详细分析和解决其在实际电网中可能遇到的各种问题，设计一种性能良好、可靠且功能多 样化的电能质量治理设备试验平台制造就成为必然的需求。
[0003] 目前，对电压跌落模拟装置的研究比较多，专口的电压扰动发生装置的研究较少。 一些相关的研究主要是关注控制方法的研究，而关注电压扰动发生装置的很少。目前国内 外对于电压扰动发生装置的研究并不系统，而且也没有相应的标准和规范，市场上的模拟 电源性能不完全而且价格昂贵。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本实用新型提供一种模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，能够 模拟电网电压、频率变化，测试不同电压或频率时补偿器特性，可实现全功率电压波动、突 升、暂降、电压谐波等测试。
[0005] 本实用新型采用W下技术方案实现：一种模块差异化控制的智能电压扰动发生装 置，包括整流模块、逆变模块及滤波电路；所述整流模块的输入并联于电力网络；所述整流 模块的输出接逆变模块的输入；所述逆变模块的输出经滤波电路接被测设备，其特征在于： 所述整流模块包括N个整流电路，所述逆变模块包括一个高频逆变电路及N-1个基频逆变 电路；N为大于1的自然数；第一个整流电路的输出接所述高频逆变电路的输入；第N-1个 整流电路的输出接第N-1基频逆变电路的输入。
[0006] 在本实用新型一实施例中，所述高频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
[0007] 进一步的，所述高频逆变电路的开关管为高开关频率、低耐压的IGBT。
[000引所述高频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
[0009] 在本实用新型一实施例中，所述基频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
[0010] 进一步的，基频逆变电路的开关管为高耐压、低开关频率的IGBT。
[0011] 所述基频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
[0012] 在本实用新型一实施例中，所述装置为=相独立结构。
[0013] 本实用新型模块差异化控制的智能电压扰动发生装置采用一种适用于低、中压系 统的电压扰动发生装置的主电路拓扑结构，与传统拓扑相对比，增加了PWM整流环节来解 决直流侧电压稳定的问题，相比具有更加广泛的应用前景。与现有技术相比，本实用新型具 有W下优点：
[0014] 1、基频和高频模块的差异化控制，保证装置输出电压的精度和动态响应速度；
[0015] 2、结构简单、设计先进、控制灵活、模块化、积木扩展式并联结构，方便扩容，维护 方便；
[0016] 3、增加了PWM整流环节来解决直流侧电压稳定的问题，相比具有更加广泛的应用 前景。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型智能电压扰动发生装置的主拓扑结构图。
[0018] 图2为本实用新型智能电压扰动发生装置系统结构图。
[0019] 图3为高频模块的双闭环控制原理图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0021] 本实用新型提供一种模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，该装置包括整流 模块、逆变模块及滤波电路；所述整流模块的输入并联于电力网络；所述整流模块的输出 接逆变模块的输入；所述逆变模块的输出经滤波电路接被测设备，其特征在于：所述整流 模块包括N个整流电路，所述逆变模块包括一个高频逆变电路及N-1个基频逆变电路；N为 大于1的自然数；第一个整流电路的输出接所述高频逆变电路的输入；第N-1个整流电路 的输出接第N-1基频逆变电路的输入。
[0022] 在本实用新型一实施例中，所述高频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
[0023] 进一步的，所述高频逆变电路的开关管为高开关频率、低耐压的IGBT。
[0024] 所述高频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
[0025] 在本实用新型一实施例中，所述基频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
[0026] 进一步的，基频逆变电路的开关管为高耐压、低开关频率的IGBT。
[0027] 所述基频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
[002引本实用新型一实施例的主拓扑结构示意图参见图1。较佳的，该装置可采用S相独 立结构。
[0029] 电压扰动发生装置发出的谐波电压的表达式为：
[0030]
【主权项】
1. 一种模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，包括整流模块、逆变模块及滤波电 路；所述整流模块的输入并联于电力网络；所述整流模块的输出接逆变模块的输入；所述 逆变模块的输出经所述滤波电路接被测设备，其特征在于：所述整流模块包括N个整流电 路，所述逆变模块包括一个高频逆变电路及N-I个基频逆变电路；N为大于1的自然数； 第一个整流电路的输出接所述高频逆变电路的输入；第N-I个整流电路的输出接第N-I基频逆变电路的输入。
2. 根据权利要求1所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述高频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
3. 根据权利要求2所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述尚频逆变电路的开关管为尚开关频率、低耐压的IGBT。
4. 根据权利要求2所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述高频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
5. 根据权利要求1所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述基频逆变电路为一单相H桥逆变电路。
6. 根据权利要求5所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述基频逆变电路的开关管为尚耐压、低开关频率的IGBT。
7. 根据权利要求5所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述基频逆变电路的控制电路为一双闭环控制电路。
8. 根据权利要求1所述的模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，其特征在于：所 述装置为三相独立结构。
【专利摘要】本实用新型提供一种模块差异化控制的智能电压扰动发生装置，包括整流模块、高频逆变模块及基频逆变模块。整流模块并联于系统中，通过三相电压型PWM整流方式从系统吸收有功能量或向系统倒灌能量，实现直流电容电压稳定；高频逆变模块采用一个单相H桥，用于产生频率大于基频的各种电压，可采用高开关频率、低耐压的IGBT；基频逆变模块采用单相H桥级联结构，用于产生各种基频电压，可采用高耐压、低开关频率的IGBT。该装置可以模拟电网电压、频率变化，测试不同电压或频率时补偿器特性，可实现全功率电压波动、突升、暂降、电压谐波等测试。
【IPC分类】G01R1-28, H02M5-458
【公开号】CN204465352
【申请号】CN201520215365
【发明人】蔡振才, 林焱, 吴丹岳, 黄道姗, 卢敬伟, 龚陈雄, 李发禄
【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
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月11日