[發明專利]多功能電網模擬器及其控制方法

無效

• 申請號: 201010295005.3
• 申請日: 2010-09-25
• 公開（公告）號: CN101950982A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 張興;劉芳;王瑩;丁杰;謝震;楊淑英
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02J3/26
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種多功能電網模擬器，其特征是所述模擬器的主電路結構為：設置三個相互獨立的背靠背系統，所述相互獨立的背靠背系統的結構形式為：輸入側為三相PWM整流器，輸出側設置為輸出電壓可控的單相PWM逆變器；市電經三相變壓器隔離后接入三相PWM整流器；所述單相PWM逆變器經LC濾波器輸出。

2.權利要求1所述多功能電網模擬器的控制方法，其特征是：

根據輸出電壓的不同，將模擬器的工作模式分為基波工作模式和諧波工作模式；在所述基波工作模式下輸出標準的電網電壓，并模擬電網電壓幅值跌落、電網電壓頻率偏移、三相電壓不平衡的電網故障；所述基波工人模式下的控制方式是以輸出電壓作為外環反饋變量、以所述LC濾波器中電感的電流作為內環反饋變量、向PWM逆變器輸出控制信號的雙閉環控制；在所述諧波工作模式下模擬電網電壓諧波畸變故障；所述諧波工作模式下的控制方式是對50Hz基波頻率的電壓實行有效值反饋控制、對高次諧波電壓實行開環控制。

3.根據權利要求2所述的多功能電網模擬器的控制方法，其特征是所述對高次諧波電壓實行開環控制是設置用于抑制LC濾波器對逆變器輸出電壓放大作用的的高次諧波電壓幅值補償環節，所述補償環節是將給定信號乘以一個與所述LC濾波器參數和諧波電壓頻率有關的補償系數G_K(s)，所述補償系數G_K(s)與所述LC濾波器參數以及諧波電壓的頻率有如下關系：G_K(s)|_s＝jω＝1-LCω²，式中：L為所述LC濾波器中的電感值，C為所述LC濾波器中的電容值，ω為高次諧波電壓的頻率。

4.根據權利要求2所述的多功能電網模擬器的控制方法，其特征是在所述諧波工作模式中，在所述單相PWM逆變器輸出電壓確定的情況下，根據拉格朗日數乘法計算得出三相PWM整流器輸出直流電壓需滿足以下條件：當輸出側基波電壓有效值為U₁，所述三相PWM整流器輸出的直流電壓電壓U_dc需滿足