[發明專利]一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202010382238.0
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111464042A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王建;遲恩先;王德濤;鞠洪兵;葛方甫;孟慶東;姜東岳
• 申請（專利權）人: 山東華天電氣有限公司;山東山大華天科技集團股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;G01R31/42
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置及其控制方法，包括所述控制單元根據接收的目標電壓參數生成驅動指令信號，控制電壓源發生單元輸出相應的電壓源；所述目標電壓參數包括輸出電壓頻率值、輸出電壓有效值和運行周期；所述輸出電壓頻率值通過正弦波表產生指令信號，所述輸出電壓有效值通過PI調節產生幅值信號，根據指令信號與幅值信號產生電壓瞬時值指令信號；將電壓瞬時值指令信號與運行周期依次通過電壓瞬時PI調節器和電流瞬時PI調節器，得到驅動指令信號。接入不同的測試設備，實現連續調節電壓幅值、相位，電壓漸變，步階功能，同時可實現不同電壓、頻率、時間的設定，并可連續循環測試。

技術領域

本發明涉及試驗電源技術領域，特別是涉及一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置及其控制方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著電力系統用電設備要求的不斷提高，目前國家及省市級的設備檢測機構和試驗中心需要對電氣設備進行功能檢驗，測試設備的高低壓性能，頻率耐受度，變頻變壓、低電壓穿越等功能。目前，采用通過整流橋方式進行沖擊試驗，橋式整流器可以在90°與270°時試驗而不必改變整流器極性，整流器半周電源電流額定值至少為發生器沖擊電流驅動能力的兩倍，以提供適當的運行安全系數；但是由于整流橋的開關時刻不能控制，功能單一，可控性不高，不能滿足試驗需求。

采用調壓器和開關方式進行電源試驗裝置，通過控制調壓器的輸出電壓高低實現電壓的跌落、上升和中斷，可以在與相位角無關的情況下來斷開和閉合開關，調壓器的輸出電壓可以通過人工調節，也可以通過電機自動調節，還可以用多路開關來選擇自耦變壓器的抽頭來實現；但是這種方式能夠實現簡單的高低壓試驗，對電壓變化快的裝置，無法實現驗證；也不能對測試裝置進行電壓閃變耐受、低電壓穿越等功能。

采用調壓器和功率放大器進行電源試驗裝置，根據試驗需求在波形發生器內產生需要的波形，經過功率放大器進行放大，能夠實現電壓快速變化，輸出功率較小，應用于小功率測試，但是不能滿足大功率工業設備檢驗容量要求。

綜上，發明人認為現有技術至少存在以下問題：按照公知技術用于低壓設備的電源測試裝置，功能單一，裝置復雜，操作可控性差，對于大功率試驗無法正常檢測，無法全方面模擬電源狀態，且同一套設備不能滿足多項性能的測試的要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置及其控制方法，該裝置的輸入端和輸出端通過電壓源發生單元完全隔離，控制單元根據接收的目標電壓參數生成驅動指令信號，控制電壓源發生單元輸出相應的電壓源，接入不同的測試設備，通過連續調節電壓幅值、相位，實現電壓漸變、步階功能，同時可實現不同電壓、頻率、時間的設定，并連續循環測試。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置，包括：控制單元及電壓源發生單元；

所述控制單元根據接收的目標電壓參數生成驅動指令信號，控制電壓源發生單元輸出相應的電壓源；

所述目標電壓參數包括輸出電壓頻率值、輸出電壓有效值和運行周期；所述輸出電壓頻率值通過正弦波表產生指令信號，所述輸出電壓有效值通過PI調節產生幅值信號，根據指令信號與幅值信號產生電壓瞬時值指令信號；

將電壓瞬時值指令信號與運行周期依次通過電壓瞬時PI調節器和電流瞬時PI調節器，得到驅動指令信號。

第二方面，本發明提供一種模塊化高效隔離可編程電壓源裝置的控制方法，包括：

控制單元根據接收的目標電壓參數生成驅動指令信號，控制電壓源發生單元輸出相應的電壓源；

控制單元根據接收的由電壓源發生單元發送的反饋信號，對驅動指令信號進行調整；