[實(shí)用新型]一種網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320204199.0
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203225529U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉常亮
• 申請（專利權(quán)）人: 三墾力達(dá)電氣（江陰）有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力電子控制領(lǐng)域，尤其涉及一種網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)和智能電網(wǎng)的發(fā)展及國家對節(jié)能減排的要求，網(wǎng)側(cè)變換器廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域，并被要求適用于各種復(fù)雜工況并需滿足各種動靜態(tài)性能指標(biāo)。例如，眾所周知，非線性負(fù)載的廣泛應(yīng)用降低了電網(wǎng)電能質(zhì)量，對電網(wǎng)污染嚴(yán)重，采用網(wǎng)側(cè)變換器則可實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的無污染連接，從而最大限度降低負(fù)載對電網(wǎng)影響，提高電網(wǎng)質(zhì)量。

現(xiàn)有的對網(wǎng)側(cè)變換器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證其控制器參數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法一般是采用雙控制環(huán)（電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)）同時調(diào)試的方法，如圖1所示，雙控制環(huán)控制結(jié)構(gòu)包括：電壓控制單元1’、電流控制單元2’和PWM脈沖調(diào)制單元3’，其中，電壓控制單元1’接收一電壓給定信號，并向電流控制單元2’輸出一電流給定信號，電流控制單元2’向PWM脈沖調(diào)制單元3’輸出一參考電壓信號，PWM脈沖調(diào)制單元3’將該參考電壓信號作為目標(biāo)信號以產(chǎn)生一PWM脈沖信號。由此可見，電流控制環(huán)位于整個變換器控制環(huán)的內(nèi)環(huán)，且其動態(tài)參數(shù)遠(yuǎn)大于電壓控制環(huán)，其輸出信號直接作為目標(biāo)信號產(chǎn)生PWM脈沖信號，因此電流控制單元的控制器參數(shù)直接決定了變換器的性能。然而，由于上述各控制單元中的控制器參數(shù)彼此相互影響，從而無法準(zhǔn)確確定各控制器參數(shù)，因此，當(dāng)采用雙控制環(huán)同時調(diào)試時，一旦出現(xiàn)問題，則不易及時準(zhǔn)確地確定問題的根本原因，從而延誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，降低實(shí)驗(yàn)效率，延長產(chǎn)品的開發(fā)周期。

為了測定網(wǎng)側(cè)變換器的性能和功能，現(xiàn)有的負(fù)載實(shí)驗(yàn)一般采用驅(qū)動電阻性負(fù)載，如圖2所示，網(wǎng)側(cè)變換器4’的實(shí)時功耗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：依次連接的電網(wǎng)5’、網(wǎng)側(cè)變換器4’和電阻模擬負(fù)載6’。由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)本身損耗和電阻負(fù)載功耗存在大量耗能和散熱問題，且系統(tǒng)損耗和負(fù)載功耗直接實(shí)時從電網(wǎng)5’獲取，因此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對電力系統(tǒng)容量的要求應(yīng)等于負(fù)載的最大功耗，然而，實(shí)際試驗(yàn)過程中對大容量電網(wǎng)要求的實(shí)驗(yàn)條件不易滿足。另外，與網(wǎng)側(cè)變換器相連并為其提供穩(wěn)定母線電壓的母線電壓提供設(shè)備為了可控地提升母線電壓，一般需具有與網(wǎng)側(cè)變換器相同的相數(shù)和母線電壓可控的條件，從而限制了母線電壓提供設(shè)備的使用條件。

鑒于上述情況可以看出，在電力電子行業(yè)伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處蓬勃時期的現(xiàn)在，簡易、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對產(chǎn)品開發(fā)成本和速度的影響顯得由為重要，因此，目前迫切需要開發(fā)一種新的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以滿足使用的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型旨在提供一種網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用，減小損耗，提高實(shí)驗(yàn)效率，減小對電網(wǎng)容量的要求。

本實(shí)用新型所述的一種網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

一升壓隔離變壓器，其輸入側(cè)與一電網(wǎng)連接；

一與所述升壓隔離變壓器的輸出側(cè)連接的母線電壓提供設(shè)備；以及

一網(wǎng)側(cè)變換器，其一側(cè)與所述升壓隔離變壓器的輸入側(cè)連接，其另一側(cè)與所述母線電壓提供設(shè)備連接以接收一母線電壓；

其中，所述網(wǎng)側(cè)變換器包括：

一模塊單元，其接收一脈沖信號，并相應(yīng)地輸出一網(wǎng)側(cè)脈寬電壓；

一與所述模塊單元連接以濾除所述網(wǎng)側(cè)脈寬電壓產(chǎn)生的電流的高次諧波成分的濾波單元；

一連接在所述濾波單元和所述電網(wǎng)之間的軟啟及并網(wǎng)單元；以及

一電流環(huán)控制器，其與所述軟啟及并網(wǎng)單元連接以控制該軟啟及并網(wǎng)單元實(shí)現(xiàn)所述網(wǎng)側(cè)變換器與所述電網(wǎng)的并網(wǎng)，其還與所述模塊單元連接以向該模塊單元輸出所述脈沖信號。

在上述的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述電流環(huán)控制器包括：

一電流控制單元，其接收一電流給定信號，采樣所述模塊單元的電流、所述電網(wǎng)的電壓以及所述母線電壓，并輸出一參考電壓信號；以及

一PWM脈沖調(diào)制單元，其根據(jù)所述參考電壓信號，向所述模塊單元輸出所述脈沖信號。

在上述的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括連接在所述母線電壓提供設(shè)備和網(wǎng)側(cè)變換器之間的母線連接裝置。

在上述的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述母線電壓大于所述電網(wǎng)的電壓最大值。

在上述的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述母線電壓提供設(shè)備包括單相的或三相的輸入端。

在上述的網(wǎng)側(cè)變換器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，所述模塊單元為單相的或三相的模塊單元。