[發(fā)明專(zhuān)利]一種配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910846812.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110649824A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈煜;胡偉;楊帆;吳耀文;鐘佩軍;俞忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;武漢大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司;北京科力源能源技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M5/458
• 分類(lèi)號(hào): H02M5/458
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路，旨在提供一種能支持大功率、復(fù)合型、寬頻段電能質(zhì)量擾動(dòng)的配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路。它包括50Hz、220V的工頻交流電源，拓?fù)湎嗤墓ゎl交直交整流逆變電路和高頻交直交整流逆變電路，高頻變壓器，以及工頻變壓器；所述50Hz、200V工頻交流電源的兩端分別接至工頻交直交整流逆變電路的輸入端和高頻交直交整流逆變電路的輸入端，所述工頻交直交整流逆變電路的輸出端接工頻輸出變壓器的輸入端，所述高頻交直交整流逆變電路的輸出端接高頻輸出變壓器的輸入端，所述高頻變壓器的輸出端和工頻變壓器的輸出端串聯(lián)后構(gòu)成重構(gòu)輸出電壓；所述重構(gòu)輸出電壓作為配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路的輸出信號(hào)。本發(fā)明具有電能質(zhì)量擾動(dòng)功率大、組合多、頻帶寬、損耗小、溫升低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合治理技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)供電電壓存在的電壓諧波、電壓偏差、電壓暫降等穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)擾動(dòng)，和用電負(fù)荷存在的非線性、不平衡、低功率因數(shù)等問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響配電網(wǎng)安全、高效運(yùn)行。為解決這些問(wèn)題，配電網(wǎng)中設(shè)置了各類(lèi)電能質(zhì)量治理設(shè)備，這些設(shè)備是由不同供貨企業(yè)研制生產(chǎn)的具有不同功能、裝機(jī)容量、工作特性。大量治理設(shè)備在配電網(wǎng)中運(yùn)行將產(chǎn)生明顯的相互影響，導(dǎo)致設(shè)備或者不能正常運(yùn)行，或者難以達(dá)到控制效果，嚴(yán)重的可能引發(fā)配電網(wǎng)功率和電壓振蕩。因此，配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制成為技術(shù)開(kāi)發(fā)和工程應(yīng)用的熱點(diǎn)。為配合多電能質(zhì)量治理設(shè)備間協(xié)調(diào)控制的效果測(cè)試，需要開(kāi)發(fā)滿足測(cè)試上述各種電能質(zhì)量協(xié)調(diào)控制效果的多重調(diào)制測(cè)試源電路，該電路不但能滿足各類(lèi)電能質(zhì)量問(wèn)題的靈活輸出和組合輸出，還能靈活調(diào)制多重頻率下的功率組合，才能保障多電能質(zhì)量治理裝置間協(xié)調(diào)控制效果的測(cè)試條件。

不過(guò)，對(duì)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制的效果，如配電網(wǎng)全節(jié)點(diǎn)諧波特性、電壓特性、網(wǎng)損等指標(biāo)的測(cè)試卻因?yàn)槿狈y(cè)試源而成為一項(xiàng)難題。

目前，電能質(zhì)量的測(cè)試源電路主要通過(guò)電網(wǎng)模擬器和晶閘管相控電路等實(shí)現(xiàn)，測(cè)試成本高、控制復(fù)雜，特別在多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制下，對(duì)配電網(wǎng)全節(jié)點(diǎn)電能質(zhì)量綜合指標(biāo)方面尚無(wú)理想的測(cè)試源電路。測(cè)試源電路要求適應(yīng)所有擾動(dòng)類(lèi)型、控制參數(shù)及多頻率帶寬的設(shè)定調(diào)制，傳統(tǒng)意義的逆變器拓?fù)浜茈y適應(yīng)這個(gè)需求，原因是逆變器在寬頻段調(diào)制輸出擾動(dòng)信號(hào)的時(shí)候，大功率條件下開(kāi)關(guān)頻率高容易產(chǎn)生極高的損耗，導(dǎo)致溫升非常嚴(yán)重，極大影響逆變器半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，本發(fā)明提出了大功率基波調(diào)制逆變器和小功率高頻調(diào)制逆變器組合構(gòu)成多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源的主電路思路，這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可產(chǎn)生所有電能質(zhì)量擾動(dòng)模擬的同時(shí)，還能適應(yīng)輸出超高帶寬信號(hào)的要求，同時(shí)設(shè)備損耗小、溫升低，技術(shù)具有巨大的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。

一種配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路，既可有效模擬真實(shí)配電網(wǎng)中各種分布式電源、動(dòng)態(tài)裝置、用電負(fù)荷運(yùn)行產(chǎn)生的各類(lèi)擾動(dòng)，又可以模擬局域配電網(wǎng)等效節(jié)點(diǎn)上的傳播擾動(dòng)，有助于研究各類(lèi)分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施等新設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)一、二次設(shè)備，用電負(fù)荷的影響。

本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)多電能質(zhì)量治理裝置協(xié)調(diào)控制效果測(cè)試源電路，它由50Hz、220V的工頻交流電源，兩個(gè)同樣拓?fù)涞慕恢苯徽髂孀冸娐芳皟陕仿份敵鲭妷函B加的電壓重構(gòu)電路組成。

50Hz、200V工頻交流電源1的兩端分別接至工頻交直交整流逆變電路2的輸入端和高頻交直交整流逆變電路3的輸入端，工頻交直交整流逆變電路2的輸出端接工頻輸出變壓器5的輸入端，高頻交直交整流逆變電路3的輸出端接高頻輸出變壓器4的輸入端，高頻變壓器4和工頻變壓器5的輸出端串聯(lián)后構(gòu)成重構(gòu)輸出電壓u0作為一種晶閘管控制變壓器特性測(cè)試電路的輸出信號(hào)。

工頻交直交整流逆變電路2輸出功率擾動(dòng)源中的大功率基波電壓信號(hào)，載波頻率選擇范圍500-800Hz；高頻交直交整流逆變電路3輸出功率擾動(dòng)源中的小功率高頻電壓信號(hào)，載波頻率選擇范圍5000Hz-20000Hz。兩種輸出適應(yīng)不同的頻譜范圍，充分發(fā)揮各自逆變器的特長(zhǎng)。