一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括基波逆變單元和諧波逆變單元，所述基波逆變單元包括基波逆變器、基波濾波器和工頻變壓器，所述諧波單元包括諧波逆變單元、諧波濾波器和高頻變壓器，所述工頻變壓器和高頻變壓器等效為藕合變壓器，輸出含有諧波波形的電壓波形給檢測(cè)受測(cè)設(shè)備。本實(shí)用新型為一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化基波逆變單元與諧波逆變單元主電路的設(shè)計(jì)，并且可以提高交流電網(wǎng)模擬器的諧波輸出能力，可以推廣高精度諧波輸出的交流電網(wǎng)模擬器的發(fā)展。
【專利說明】一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別涉及一種檢測(cè)分布式發(fā)電系統(tǒng)以及電能補(bǔ)償設(shè)備的交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)交流電網(wǎng)模擬器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往沒有專門的諧波發(fā)生電路，因此導(dǎo)致諧波輸出質(zhì)量不理想，不適應(yīng)現(xiàn)代分布式發(fā)電系統(tǒng)的推廣。分布式發(fā)電系統(tǒng)地迅速發(fā)展，使得對(duì)其的并網(wǎng)能力檢測(cè)的要求越來越高。這對(duì)交流電網(wǎng)模擬器的高次諧波的輸出質(zhì)量提出了更高的要求。所以必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的諧波發(fā)生拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來支撐諧波輸出的要求，合理的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以使諧波的輸出質(zhì)量更加出色。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)在交流電網(wǎng)模擬器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多使用一套濾波結(jié)構(gòu)或者基波與諧波濾波結(jié)構(gòu)多嵌套在一起，致使諧波控制方案選取具有一定的限制，從而導(dǎo)致輸出諧波的質(zhì)量不高并且輸出諧波的次數(shù)受到限制，針對(duì)這種諧波輸出能力有限的問題，提出了一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以克服現(xiàn)在電網(wǎng)模擬器的許多缺點(diǎn)。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括基波整流單元以及與基波整流單元連接的基波逆變單元，諧波整流單元以及與諧波整流單元連接的諧波逆變單元，所述基波逆變單元包括基波逆變器、基波濾波器和工頻變壓器，所述諧波單元包括諧波逆變單元、諧波濾波器和高頻變壓器，所述工頻變壓器和高頻變壓器等效為藕合變壓器，輸出含有諧波波形的電壓波形給檢測(cè)受測(cè)設(shè)備。基波單元和諧波單元分別由分別用于模擬電網(wǎng)的三相的三個(gè)子單元組成。
[0005]基波整流單元與基波逆變單元連接，用于給基波逆變單元提供穩(wěn)定的直流電壓，諧波整流單元與諧波逆變單元連接，用于給諧波逆變單元提供穩(wěn)定的直流電壓，基波逆變單元接受到基波整流單元輸出的直流電壓后，把直流電壓逆變成交流PWM脈沖電壓，基波濾波器對(duì)該交流PWM脈沖電壓濾波，得到頻率為工頻的基波正弦交流電壓，同樣，諧波逆變單元接受到諧波整流單元輸出的直流電壓后，把直流電壓逆變成交流PWM脈沖電壓，諧波濾波器對(duì)該交流PWM脈沖電壓濾波，得到諧波正弦交流電壓，基波濾波器和諧波濾波器的輸出端分別與工頻變壓器和高頻變壓器相連，使之等效為藕合變壓器。通過耦合變壓器輸出含有諧波波形的電壓波形，然后輸出給檢測(cè)受測(cè)設(shè)備(EUT)?；V波器與諧波濾波器結(jié)構(gòu)形式相同，但是基波濾波器針對(duì)工頻波形進(jìn)行濾波，要求的濾波器的質(zhì)量較低，磁芯的選取可以選用晶體材料，截止頻率選取在9(TllOHz左右，對(duì)于諧波濾波器針對(duì)高頻諧波進(jìn)行的濾波，要求的濾波器質(zhì)量很高，磁芯選取選用非晶磁芯材料，截止頻率選取在200(Γ2400Ηζ左右?；孀儐卧é?，B, C三相，諧波逆變單元包括a, b, c三相，兩單元內(nèi)的每一相的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一樣的。
[0006]本實(shí)用新型涉及一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本交流電網(wǎng)模擬器分為基波模式和諧波模式兩種工作方式，主電路拓?fù)洳捎脙商讌?shù)的濾波器，分別稱作基波濾波器與諧波濾波器，分別用于基波輸出與諧波輸出的濾波，當(dāng)交流電網(wǎng)模擬器工作在基波模式下時(shí)，只有基波濾波器在主電路中；當(dāng)工作在諧波模式下時(shí)，基波濾波器會(huì)與諧波濾波器串聯(lián)起來，然后通過變壓器把基波波形和諧波波形藕合，輸出含有期望諧波波形的測(cè)試電壓波形。本實(shí)用新型為一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化基波逆變單元與諧波逆變單元主電路的設(shè)計(jì)，并且可以提高交流電網(wǎng)模擬器的諧波輸出能力，可以推廣高精度諧波輸出的交流電網(wǎng)模擬器的發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]圖1為一種交流電網(wǎng)模擬器新穎拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，電網(wǎng)與基波整流單元I和諧波整流單元的輸入端連接，基波整流單元的輸出端分別與基波逆變單元的三個(gè)子單元的輸入端連接，基波逆變單元的三個(gè)子單元的輸出端分別通過一基波濾波器與工頻變壓器的輸入端連接，諧波整流單元的輸出端分別與諧波逆變單元的三個(gè)子單元的輸入端連接，波逆變單元的三個(gè)子單元的輸出端分別通過逆變?yōu)V波器與高頻變壓器的輸入端連接，工頻變壓器和高頻變壓器的輸出端則與受測(cè)設(shè)備(EUT) 9連接。
[0009]由電網(wǎng)分別給基波整流單元與諧波整流單元提供三相交流電壓，來提供兩種整流單元的所需要的能量，使它們能夠輸出各自的直流電壓，基波逆變單元中的ABC三相電路都由基波整流單元I來提供直流電壓，諧波逆變單元11中的abc三相電路都由諧波整流單元5來提供直流電壓，基波逆變單元10中的ABC三相的逆變橋2得到輸入的直流電壓后，逆變得到單相基波交流電壓，通過基波濾波器3的濾波作用把輸出波形中的非期待諧波過濾掉，輸出單相基波正弦交流電壓，諧波逆變單元11中的abc三相的逆變橋6得到輸入的直流電壓后，逆變得到諧波交流電壓，通過諧波逆變單元6中的諧波濾波器7的濾波作用，把波形中的非期待諧波過濾掉，輸出單相諧波正弦交流電壓，基波逆變單元10輸出的ABC三相基波正弦交流電壓與諧波逆變單元11輸出的abc三相諧波正弦交流電壓分別通過ABC三相的工頻變壓器4與abc三相的高頻變壓8的耦合作用，把兩部分的波形疊加一起，得到含有諧波波形的三相交流電壓，用于檢測(cè)受測(cè)設(shè)備(EUT ) 9。
[0010]為了輸出不平衡的電網(wǎng)故障，本交流電網(wǎng)模擬器的基波單元和諧波單元分別由三個(gè)子單元組成，分別用于模擬電網(wǎng)的三相。本實(shí)用新型的基波逆變單元拓?fù)潆娐放c諧波逆變單元拓?fù)潆娐贩珠_設(shè)計(jì)，采用兩套參數(shù)的濾波電路，減少兩者之間的相互影響，最后經(jīng)過工頻變壓器與高頻變壓器的耦合，輸出含有諧波波形的電壓波形。
[0011]當(dāng)交流電網(wǎng)模擬器工作在基波模式下時(shí)，只有基波濾波器在主電路中；當(dāng)工作在諧波模式下時(shí)，基波濾波器會(huì)與諧波濾波器串聯(lián)起來，然后通過變壓器把基波波形和諧波波形藕合，輸出含有期望諧波波形的測(cè)試電壓波形。當(dāng)基波單獨(dú)工作，此時(shí)基波變壓器單獨(dú)接在電路中，諧波輸入為0，可以看做沒有耦合的作用，但基波諧波一起工作時(shí)，基波變壓器與諧波變壓器等效為三繞組變壓器，三繞組為:連接基波的繞組，連接諧波的繞組，輸出基波與諧波耦合后的繞組。
[0012]本實(shí)用新型的交流電網(wǎng)模擬器分為基波逆變單元和諧波逆變單元，基波波形和諧波波形分別由兩個(gè)單元輸出，然后通過工頻變壓器與高頻變壓器耦合，輸出高質(zhì)量的含有諧波波形的電壓波形。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以使基波與諧波的控制算法分開設(shè)計(jì)，適合于交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的推廣。
【權(quán)利要求】
1.一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括基波整流單元以及與基波整流單元連接的基波逆變單元，諧波整流單元以及與諧波整流單元連接的諧波逆變單元，所述基波逆變單元包括基波逆變器、基波濾波器和工頻變壓器，所述諧波單元包括諧波逆變單元、諧波濾波器和高頻變壓器，所述工頻變壓器和高頻變壓器等效為藕合變壓器，輸出含有諧波波形的電壓波形給檢測(cè)受測(cè)設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的一種交流電網(wǎng)模擬器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于基波單元和諧波單元分別由分別用于模擬電網(wǎng)的三相的三個(gè)子單元組成。
【文檔編號(hào)】G01R1/28GK204228843SQ201420555419
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】張永明, 洛塔.菲克特, 張子騫, 傅永新, 陳蘇聲 申請(qǐng)人:上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院