[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

本申請公開一種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，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，三相多繞組變壓器的輸入端連接三相電網；功率模塊陣列具有三相輸出端和中點輸出端；輸出濾波器具有三相輸入端、中點輸入端、三相輸出端及中點輸出端；輸出濾波器的三相輸入端與功率模塊陣列的三相輸出端一一對應連接；輸出濾波器的中點輸入端與功率模塊陣列的中點輸出端連接；輸出濾波器的三相輸出端和中點輸出端連接測試母線。本申請通過采用具備中點的三相功率模塊陣列和三相輸出濾波器，以及DQ0解耦控制器，達到某一相輸出電壓跌落或升高時不會導致另外兩相輸出電壓的變化，實現裝置輸出三相電壓的獨立控制。

技術領域

本申請涉及新能源設備測試技術領域，尤其涉及一種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。

背景技術

隨著新能源發電在電力系統中占比不斷提高，為滿足電力系統安全穩定運行的要求，電力行業對新能源發電設備的電網適應能力和故障電壓穿越能力提出了較高要求。在此背景下，必須發展配套的電網適應性測試技術和故障電壓穿越測試技術，實現電網電壓三相對稱、單相不對稱、兩相不對稱等形式的電壓跌落、升高或其他類型的擾動特性模擬，從而對新能源發電設備進行全面的電網適應能力和故障電壓穿越測試。

專利申請號201510357695.3公開了一種由三相多繞組變壓器、功率模塊陣列、輸出濾波器組成的三相電網擾動發生裝置，該裝置能夠輸出電壓偏差、頻率偏差、閃變、電壓不平衡等多種電網擾動特性。

但是該裝置為三相三線系統，無法實現對電網電壓單相不對稱或兩相不對稱形式的電壓跌落或升高的直接模擬，不適合于測試光伏電站、儲能系統的單相、兩相電壓故障穿越特性。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種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，以實現包含電網電壓單相或兩相跌落或升高的不對稱特性的模擬，從而可用于測試光伏電站、儲能系統包含單相、兩相接地短路故障穿越特性和單相、兩相電壓升高故障穿越特性，或者包含其他不對稱特性的電網適應能力測試。

根據本申請的一個方面，提供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；

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。

根據本申請的另一個方面，提供一種三相電網模擬裝置的控制方法，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。

本申請實施例提供的三相電網模擬裝置及其控制方法，通過采用具備中點的三相功率模塊陣列并配置具備中點的三相輸出濾波器，以及DQ0解耦控制器，達到某一相輸出電壓跌落或升高時不會導致另外兩相輸出電壓的變化，實現裝置輸出三相電壓的獨立控制，進而實現包含電網電壓單相或兩相跌落或升高的不對稱特性的模擬，從而可用于測試光伏電站、儲能系統包含單相或兩相接地短路故障穿越特性和單相或兩相電壓升高故障穿越特性，或者包含其他不對稱特性的電網適應能力測試。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的三相電網模擬裝置示意圖；