[發明專利]一種基于中高壓交流的岸電試驗系統

在審

• 申請號: 202110301440.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113064096A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 孫盼;何笠;楊剛;孫軍;吳旭升;王蕾;王增輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R31/42;G01R1/28;H02M5/12;H02M5/458;H02M7/797
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 趙偉

1.一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其特征在于，所述岸電試驗系統包括移相變壓器、電壓擾動源子系統、人機交互模塊和電壓輸出模塊，所述電壓擾動源子系統包括三個功率單元、整流控制模塊和逆變控制模塊，所述三個功率單元分別與移相變壓器的輸出端對應連接，每個功率單元包括N個整流子單元和N個逆變子單元，所述N個逆變子單元背靠背級聯后輸出給電壓輸出模塊，所述整流控制模塊分別連接所有整流子單元，所述逆變控制模塊分別連接所有逆變子單元，所述電壓輸出模塊連接待測試岸電電源模塊；

所述移相變壓器用于將三相中高壓交流電轉變為三相低壓交流電，每一相低壓交流電依次移相后輸出給對應的N個整流子單元；

所述整流控制模塊用于控制整流子單元的有功功率，維持整流子單元的電壓穩定；

所述逆變控制模塊用于獲取逆變子單元的反饋電流，通過比較反饋電流和預設的指令電流調整逆變子單元的輸出；

所述電壓輸出模塊用于將三相中高壓交流電和電壓擾動源子系統的輸出疊加后輸出給待測試岸電電源模塊。

2.如權利要求1所述的一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其中，所述整流控制模塊包括第一PI調節器、第一電流跟蹤控制子模塊、第二電流跟蹤控制子模塊和第三電流跟蹤控制子模塊，所述第一PI調節器的輸出端分別連接第一電流跟蹤控制子模塊、第二電流跟蹤控制子模塊和第三電流跟蹤控制子模塊，所述整流子模塊包括整流側IGBT，所述第一電流跟蹤控制子模塊、第二電流跟蹤控制子模塊和第三電流跟蹤控制子模塊分別與三個功率單元的整流側IGBT對應連接。

3.如權利要求2所述的一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其中，整流控制模塊通過獲取整流側總電壓U_d，依據整流側總電壓U_d與整流側電壓參考值U_d*的差值調節第一PI調節器的輸出，通過第一電流跟蹤控制子模塊、第二電流跟蹤控制子模塊和第三電流跟蹤控制子模塊調整整流側IGBT的輸出，以實現整流子單元的電壓穩定輸出。

4.如權利要求3所述的一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其中，所述第一PI調節器利用整流側總電壓U_d與整流側電壓參考值U_d*的差值產生有功流指令I_p，通過第一電流跟蹤子模塊、第二電流跟蹤控制子模塊和第三電流跟蹤控制子模塊分別與電網鎖相相位相乘，相乘結果作為有功電流指令與三個整流側輸入電流i_af、i_bf、i_cf比較，得到的誤差值經電流跟蹤子模塊的跟蹤控制，形成各相輸出電壓正序分量u_a1、u_b1、u_c1，再與前饋電壓U_f相加，得到各相輸出電壓u_a2、u_b2，u_c2信號，以作為調制波通過載波比較模塊生成PWM驅動信號控制整流側IGBT。

5.如權利要求1所述的一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其中，所述逆變控制模塊包括第二PI調節器、第一指令電流控制子模塊、第二指令電流控制子模塊和第三指令電流控制子模塊，所述第二PI調節器的輸出端分別連接第一指令電流控制子模塊、第二指令電流控制子模塊和第三指令電流控制子模塊，所述逆變子模塊包括逆變側H橋，所述第一指令電流控制子模塊、第二指令電流控制子模塊和第三指令電流控制子模塊分別與三個功率單元的逆變側H橋對應連接。

6.如權利要求5所述的一種基于中高壓交流的岸電試驗系統，其中，所述逆變控制模塊獲取電網鎖相得到的電網同步相位，通過第二PI調節器分別對電壓擾動源輸出d軸電壓與預設指令幅值、電壓擾動源輸出q軸電壓與預設指令幅值進行PI控制，對得到的直流量進行反變換得到指令電流i_La*，i_Lb*，i_Lc*，再取逆變側電感電流作為反饋電流與指令電流比較后進行PI控制得到三相調制波，進而得到每相PWM信號，逆變側每相H橋的三角載波經過載波移相后，利用每相PWM信號驅動對應的逆變側H橋的IGBT。