[發明專利]輸出各相電壓獨立可控的三相電網模擬裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202110945536.0
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113791290A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 梅松林;周黨生;陳志遠;黃曉
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/08
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王峰

1.一種輸出各相電壓獨立可控的三相電網模擬裝置，包括依次連接的三相多繞組變壓器、功率模塊陣列和輸出濾波器，所述三相多繞組變壓器的輸入端連接三相電網；其特征在于，

所述功率模塊陣列具有三相輸出端和中點輸出端；所述輸出濾波器具有三相輸入端、中點輸入端、三相輸出端以及中點輸出端；

所述輸出濾波器的三相輸入端與所述功率模塊陣列的三相輸出端一一對應連接；所述輸出濾波器的中點輸入端與所述功率模塊陣列的中點輸出端連接；所述輸出濾波器的三相輸出端和中點輸出端連接測試母線。

2.根據權利要求1所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，

所述三相多繞組變壓器包括原邊三相繞組和多個副邊三相繞組，所述原邊三相繞組的輸入端連接三相電網；

所述功率模塊陣列包括三組功率模塊；

每組功率模塊均包括多個功率模塊，每個功率模塊包括依次連接的三相整流器、直流母線環節和單相逆變器；所述三相整流器的輸入端與所述多個副邊三相繞組中對應的副邊三相繞組的輸出端連接；多個所述單相逆變器之間的輸出端串聯連接，以形成串聯連接后的第一輸出端和第二輸出端；

所述三組功率模塊中的三個第一輸出端之間星形連接并形成所述功率模塊陣列的中點輸出端，所述三組功率模塊中的三個第二輸出端形成所述功率模塊陣列的三相輸出端。

3.根據權利要求2所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述原邊三相繞組為星形連接或三角形連接；所述副邊三相繞組為星形連接或三角形連接。

4.根據權利要求2所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述三相整流器和所述單相逆變器均包括二電平電路或者三電平電路。

5.根據權利要求2所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，還包括與所述功率模塊通信連接的控制器。

6.根據權利要求1所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述輸出濾波器包括輸出變壓器和三相電容器；

所述輸出變壓器的原邊三相繞組的三相輸入端與所述功率模塊陣列的三相輸出端一一對應連接，所述輸出變壓器的原邊三相繞組的中點與所述功率模塊陣列的中點輸出端連接；

所述輸出變壓器的副邊三相繞組的三相輸出端與所述三相電容器的三個相線一一對應連接、且形成所述輸出濾波器的三相輸出端，所述輸出變壓器的副邊三相繞組的中點與所述三相電容器的中點連接、且形成所述輸出濾波器的中點輸出端。

7.根據權利要求1所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述輸出濾波器包括三相電抗器、三相電容器和輸出變壓器；

所述三相電抗器的三相輸入端與所述功率模塊陣列的三相輸出端一一對應連接，所述三相電抗器的三相輸出端與所述輸出變壓器的原邊三相繞組的三相輸入端、以及所述三相電容器的三個相線一一對應連接；

所述輸出變壓器的原邊三相繞組的中點與所述三相電容器的中點以及所述功率模塊陣列的中點輸出端連接；所述輸出變壓器的副邊三相繞組的三相輸出端形成所述輸出濾波器的三相輸出端、其中點形成所述輸出濾波器的中點輸出端。

8.根據權利要求6或7所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述三相電容器、所述輸出變壓器的原邊三相繞組以及所述輸出變壓器的副邊三相繞組均為星形連接。

9.根據權利要求6或7所述的三相電網模擬裝置，其特征在于，所述輸出變壓器包括四芯柱結構的輸出變壓器、五芯柱結構的輸出變壓器、由三個單相變壓器組成的輸出變壓器中的一種。

10.一種如權利要求1-9任一所述的三相電網模擬裝置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

確定旋轉坐標系下DQ0軸電壓給定值、電壓實測值以及電流實測值；

將所述電壓給定值輸入到DQ0解耦控制器、并將所述電壓實測值和所述電流實測值作為反饋輸入到所述DQ0解耦控制器，以得到所述DQ0解耦控制器輸出的DQ0軸調制電壓；

根據所述DQ0軸調制電壓，得到所述功率模塊陣列的驅動電壓，以控制所述功率模塊陣列中的開關管動作。