一种电能质量治理设备试验系统的制作方法_2

文档序号:8786611阅读:来源:国知局
元连接,所述滤波单元与所述试品连接。
[0028]请参照图3,所述能量转换单元由三个单相系统2并联而成,所述单相系统2由一整流电路21、一逆变电路22、一 LC滤波电路23串联而成,所述LC滤波电路23的一端为共地端。
[0029]于本实施例中,所述整流电路21及逆变电路22皆采用全控型器件。
[0030]于本实施例中,所述整流电路21为三相PWM整流电路。
[0031]于本实施例中,所述逆变电路22为单相PWM逆变电路,所述单相PWM逆变电路通过全控型器件的导通与关断将整流电路21产生的直流电压进行逆变,将所述直流电压转化成与正弦波等效的PWM电压波形。
[0032]请参照图4,还包括一后台系统,所述检测及控制系统采集电网电压、桥臂电流、直流电压、输出电压、输出电流及电感电流,通过对所述能量转换单元进行控制模拟需要的电网情况,并实现与所述后台系统的数据通讯。
[0033]为了让一般技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,以下结合附图对本实用新型进行详细介绍。
[0034]如图3所示为本实用新型能量转化单元主电路结构图,其具体工作原理如下:在厨师状态,断路器QFl处于断开状态。当装置需要上电时,断路器QFl闭合,由于模拟电路要实现的模拟电压包含高次谐波分量故障的功能,需要三相的子系统整流侧相互独立,A、B、C三相分别由三个脉冲宽度调制PWM整流电路产生直流电压。这样,能量转换单元由三个单相系统2组成,每个单相系统2输出模拟电网的一相,每一单相系统2的电路结构可分为整流部分和逆变部分:整流部分采用整流电路21来实现,此处采用三相PWM整流电路,将输入的电网电压整流,在输出侧采用一直流电容稳压,为后面的逆变电路22提供稳定的直流电压。整流部分的三相PWM整流可以使得被测试系统的有源负载产生的能量回馈到电网,实现能量的双向流动。
[0035]逆变电路22采用单相PWM逆变电路实现,逆变电路22通过开关器件的驱动电路控制器件的导通和关断,将整流电路21产生的直流电压进行逆变,将直流电压转化为与正弦波等效的PWM电压波形,逆变器的桥臂输出是占空比不断变化的方波,因此在桥臂输出加上低通滤波器以滤除高次谐波。
[0036]如图4所示为本实用新型检测及控制系统结构示意图,检测及控制系统检测电网电压、桥臂电流、直流电压、输出电压、输出电流及电感电流,通过数据采集与处理,对能量转换单元进行控制,来模拟各种需要的电网情况,并实现与后台进行数据通讯。
[0037]如图5所示为本发明电能质量扰动发生装置结构示意图,其具体工作原理如下:初始状态时,断路器QFl和接触器KMl均处于断开状态,当电能质量扰动发生装置需要上电时,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,再经全桥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,并将直流电容器电压稳定至设定值,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送入到调节监测系统,经过闭环控制后得到参考调制信号,该参考调制信号经过驱动电路单元进行PWM调制后驱动变流电路,生成所需的谐波电流及无功电流。变流电路的输出电流经过LCL拓扑结构的滤波器,去除输出电流中IGBT高频开关产生的高次谐波,保证输出谐波电流和无功电流的稳定度和精度。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种电能质量治理设备试验系统,其特征在于:包括一电网模拟试验装置,所述电网模拟试验装置的输入端与第一断路器的第二端连接,所述电网模拟试验装置的输出端与第二断路器的第一端连接,所述第二断路器的第二端分别与第三断路器的第一端和第四断路器的第一端连接,所述第三断路器的第二端与一试品连接,所述第四断路器的第二端与一电能质量扰动发生装置连接,还包括一系统监控台,所述系统监控台分别与电网模拟试验装置的输出端、第二断路器的第二端、第三断路器的第一端以及第四断路器的第一端连接。
2.根据权利要求1所述的电能质量治理设备试验系统,其特征在于:所述电网模拟试验装置包括一启动单元、一能量转换单元、一滤波单元与一检测及控制系统,所述启动单元、能量转换单元、滤波单元依次连接,所述能量转换单元还与所述检测及控制系统的一端连接,所述检测及控制系统的另一端与所述滤波单元连接,所述滤波单元与所述试品连接。
3.根据权利要求2所述的电能质量治理设备试验系统,其特征在于:所述能量转换单元由三个单相系统并联而成,所述单相系统由一整流电路、一逆变电路、一 LC滤波电路串联而成,所述LC滤波电路的一端为共地端。
4.根据权利要求3所述的电能质量治理设备试验系统,其特征在于:所述整流电路及逆变电路皆采用全控型器件。
5.根据权利要求3所述的电能质量治理设备试验系统,其特征在于:所述整流电路为三相PWM整流电路。
6.根据权利要求3所述的电能质量治理设备试验系统,其特征在于:所述逆变电路为单相PWM逆变电路。
【专利摘要】本实用新型涉及一种电能质量治理设备试验系统,包括一电网模拟试验装置,所述电网模拟试验装置的输入端与第一断路器的第二端连接,所述电网模拟试验装置的输出端与第二断路器的第一端连接,所述第二断路器的第二端分别与第三断路器的第一端和第四断路器的第一端连接,所述第三断路器的第二端与一试品连接,所述第四断路器的第二端与一电能质量扰动发生装置连接,还包括一系统监控台,所述系统监控台分别与电网模拟试验装置的输出端、第二断路器的第二端、第三断路器的第一端以及第四断路器的第一端连接。本实用新型可以模拟电网实际情况和电能质量扰动发生情况,设备结构简单,功能齐全,并降低整体成本。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN204495941
【申请号】CN201520224906
【发明人】蔡振才, 林焱, 吴丹岳, 黄道姗, 卢敬伟, 郑建辉, 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22日
【申请日】2015年4月14日
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