[發明專利]一種并網濾波電感器參數評測電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201810311512.8
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108347055B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 張新聞;唐良凡
• 申請（專利權）人: 寧夏銀利電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38;G01R31/28
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

本發明屬于電力電子磁性元件設計技術領域，涉及一種并網濾波電感器參數性能測評電路及控制方法。其特點是：包括通過兩條直流電壓導線相連接的第一電壓源換流器VSC1和第二電壓源換流器VSC2，并且在該兩條直流電壓導線上串聯有直流繼電器，在該直流繼電器兩側的兩條直流電壓導線上分別并聯有參數相同的第一直流電容器Csubgt;dc1/subgt;和第二直流電容器Csubgt;dc2/subgt;。本發明的有益效果是：能夠減少測量電路直流電容器容量，減小裝置體積；濾波電感器輸出基波電流時，能夠降低部分電力電子開關器件開關損耗；能夠模擬諧波電流源型負載，輸出任意頻次和幅值的諧波電流及其組合，基本不消耗電能的情況下實現濾波電感器諧波參數性能測評。

技術領域

本發明屬于電力電子磁性元件設計技術領域，涉及一種并網濾波電感器參數性能測評電路及控制方法。

背景技術

在用戶配電系統中，電力電子變換器使用電能已占了很大比例，這個比例在未來還將繼續提高。而且，由于電力電子變換器可以實現對電能極其精準而快速的控制，電力系統電子化的趨勢近年來逐漸穩固地向發電端以及輸電和配電環節滲透。以并網變換器為代表的電力電子裝置大規模應用，起到了增加電能供給、提高電能質量和電能利用效率的目的。

并網變換器當前正朝著高效率、高功率密度、高可靠性和智能化方向發展，作為并網變換器與傳統電網能量傳輸接口的關鍵部件—濾波電感器，其體積和重量一般占到整個變換器的20～30％，損耗占總損耗的30％左右。濾波電感器的科學設計對并網變換器的發展和應用發揮著重要作用，與之相關的參數測量手段顯得尤為關鍵。

并網濾波電感器大部分指標參數可以通過相關儀器設備短時間內完成測量，但對電感器溫度場分布等參數的測量則需要長時間、大電流工況下進行，以檢驗磁路及結構設計是否合理。由于測量過程中電感器電流必須形成回路，但通過電感器串接阻性負載構成測量回路的方法會耗費大量電能，增大企業成本；另外一種方法是測量裝置從電網取能，通過電感器回路將電能回饋至電網，但大量有功功率的傳送對裝置電力電子器件耐壓和直流電容器容量都有一定要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種并網濾波電感器參數測量電路及控制方法，此拓撲能夠降減小直流電容器容量和電力電子器件的開關損耗。

本發明的另一目的是構造測試電流源和測試電流補償于一體的控制方法，對并網濾波器電感器參數性能進行測評。

一種并網濾波電感器參數評測電路，其特別之處在于：包括通過兩條直流電壓導線相連接的第一電壓源換流器VSC1和第二電壓源換流器VSC2，并且在該兩條直流電壓導線上串聯有直流繼電器，在該直流繼電器兩側的兩條直流電壓導線上分別并聯有參數相同的第一直流電容器C_dc1和第二直流電容器C_dc2。

一種并網濾波電感器參數評測電路的控制方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

步驟1：列寫第一電壓源換流器VSC1交流側和第二電壓源換流器VSC2交流側電壓平衡方程如下：

式(1)中：i_i.rect和i_i.tect分別表示第一電壓源換流器VSC1和第二電壓源換流器VSC2交流側輸出電流，u_i.rect和u_i.tect分別表示第一電壓源換流器VSC1和第二電壓源換流器VSC2交流側輸出電壓，u_s表示網側電壓；

以u_s的a相電壓為參考相位，且dq坐標系的d軸與a相相位重合，d軸表示有功分量參考軸，q軸表示無功分量參考軸，再對上述電壓平衡方程進行abc-dq和拉普拉斯變換，得到下式：