一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其包括：三相工頻交流波形發(fā)生單元，A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元，A相電流恒流輸出單元，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成。三相工頻交流波形發(fā)生單元產(chǎn)生的A相電壓信號進(jìn)入A相電壓穩(wěn)壓輸出單元和A相電流信號進(jìn)入三相電流恒流輸出單元，A相電壓穩(wěn)壓輸出單元和A相電流恒流輸出單元進(jìn)入A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成反饋到三相工頻交流波形發(fā)生單元，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成輸出A相電壓信號，其余B相和C相電壓信號的產(chǎn)生與A相相同；A、B、C三相主回路的另一端連接在一起構(gòu)成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的中線N。
【專利說明】 —種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電源裝置，具體涉及一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器是將直流電能變換成交流電能的裝置。應(yīng)用最多的將直流電能轉(zhuǎn)換成工頻交流電能的逆變器。
[0003]太陽能光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的是直流電能，就需要由逆變器將直流變?yōu)楣ゎl交流，以適應(yīng)眾多的交流電器供電條件。逆變器輸出的交流電與公網(wǎng)并網(wǎng)，必須滿足同頻同相的條件，通過調(diào)整電壓來達(dá)到向電網(wǎng)輸送電力的目的。因此對光伏并網(wǎng)逆變器的功能、性能要求必須經(jīng)過嚴(yán)格測試。
[0004]對光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行并網(wǎng)測試，需要提供與光伏并網(wǎng)逆變器輸出端相連接的模擬三相工頻交流電環(huán)境，通過改變被測光伏并網(wǎng)逆變器的輸入與輸出條件，實(shí)時(shí)采集其輸入端、輸出端的電壓、電流值，經(jīng)過適當(dāng)?shù)某绦蛱幚?，得到對被測光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行并網(wǎng)測試的結(jié)果。
[0005]目前能對光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行完整測試的裝置還不多見。被測光伏逆變器輸出端工頻環(huán)境一般采用頻率可調(diào)、幅度可調(diào)的工頻交流穩(wěn)壓源，而不考慮負(fù)載的影響，只是用少數(shù)有限值可選擇的固定負(fù)載來接收并網(wǎng)逆變器的輸出功率。這種環(huán)境與并網(wǎng)逆變器的實(shí)際工作環(huán)境相去甚遠(yuǎn)，因此這種測量不能準(zhǔn)確地、真實(shí)地反映并網(wǎng)逆變器的特性，例如孤島效應(yīng)、低壓穿越效應(yīng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，它有即可模擬三相工頻電網(wǎng)電源、又可模擬負(fù)載變化的真實(shí)電網(wǎng)環(huán)境模擬器，具有可調(diào)頻率、電壓幅度、負(fù)載電流幅度、負(fù)載電流與電壓之間相位差等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其包括:三相工頻交流波形發(fā)生單元10，A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元1，A相電流恒流輸出單元2，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成3。三相工頻交流波形發(fā)生單元10產(chǎn)生的A相電壓信號進(jìn)入A相電壓穩(wěn)壓輸出單元I和A相電流信號進(jìn)入三相電流恒流輸出單元2，A相電壓穩(wěn)壓輸出單元I和A相電流恒流輸出單元2進(jìn)入A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成3，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成3反饋到三相工頻交流波形發(fā)生單元10，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成3輸出A相電壓信號，其余B相和C相電壓信號的產(chǎn)生與A相相同；A、B、C三相主回路分別連接成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的A、B、C三相輸出端，A、B、C三相主回路的另一端連接在一起構(gòu)成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的中線N。
[0008]所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的三相工頻交流波形發(fā)生單元10有六路波形輸出，它們分別代表A、B、C三相電壓和A、B、C三相電流號O
[0009]所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元I是穩(wěn)定的輸出所需電壓的頻率和幅值。
[0010]所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相電流恒流輸出單元2是根據(jù)負(fù)載的變化電流穩(wěn)定輸出。
[0011]所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元3主要采集電網(wǎng)電壓、逆變器電流、電網(wǎng)電流和負(fù)載電流。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于，提供一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，它有即可模擬三相工頻電網(wǎng)電源、又可模擬負(fù)載變化的四象限電網(wǎng)環(huán)境模擬器，具有可調(diào)頻率、電壓幅度、負(fù)載電流幅度、負(fù)載電流與電壓之間相位差等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1.A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元。2.A相負(fù)載電流恒流輸出單元。3.A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元。4.B相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元。5.B相負(fù)載電流恒流輸出單元。6.B相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元。7.C相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元。8.C相負(fù)載電流恒流輸出單元。9.C相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元。10.三相工頻電壓波形發(fā)生單元。
[0015]圖2是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元(I)的結(jié)構(gòu)示意圖。B相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元(4)、C相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元(7)的結(jié)構(gòu)與A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單兀(I)的結(jié)構(gòu)完全一樣。
[0016]圖中，3.A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元。10.三相工頻電壓波形發(fā)生單元。11.隔離變壓整流濾波單元。12.電壓調(diào)整單元。13.誤差比較放大單元。14.電壓取樣單元。
[0017]圖3是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中A相負(fù)載電流恒流輸出單元(2)的結(jié)構(gòu)示意圖。B相負(fù)載電流恒流輸出單元(5)、C相負(fù)載電流恒流輸出單元(8)的結(jié)構(gòu)與A相負(fù)載電流恒流輸出單元(2)的結(jié)構(gòu)完全一樣。
[0018]圖中，3.A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元。10.三相工頻電壓波形發(fā)生單元。11.隔離變壓整流濾波單元。15.電壓調(diào)整單元。16.誤差比較放大單元。17.電流取樣單元。
[0019]圖4是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中波形發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，18.A相振蕩波形發(fā)生器。19.移相電路。20.放大電路。21.整形輸出電路。其余五路波形發(fā)生電路與此相同。
[0021]圖5是一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置中三相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元主結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，22.電壓互感器。23.電流互感器I。24電流互感器II。25.電流互感器III。26.測量控制單元。
【具體實(shí)施方式】
[0023]一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其包括:三相工頻交流波形發(fā)生單元10有六路波形輸出，它們分別代表A、B、C三相電壓和A、B、C三相電流信號。這六路工頻電壓信號A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元1，A相負(fù)載電流恒流輸出單元2，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元3組成A相主回路；同理由單元4、5、6和單元7、8、9分別組成B相和C相主回路；A、B、C三相主回路分別連接成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的A、B、C相線輸出端，A、B、C三相主回路的另一端連接在一起構(gòu)成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的中線N，星形接法分別作為A、B、C三相主回路中電壓穩(wěn)壓、電流恒流的參考電壓。三相工頻電壓波形發(fā)生單元10可以產(chǎn)生頻率可調(diào)的、三相相互間隔120度的代表電壓輸出的工頻波形，其幅度是獨(dú)立可調(diào)的；還可以產(chǎn)生與上述三相電壓之間相位獨(dú)立可調(diào)的代表負(fù)載電流的工頻波形，其幅度也是獨(dú)立可調(diào)的。調(diào)整或者預(yù)置工頻波形參數(shù)，由這些工頻波形實(shí)時(shí)控制三相主回路的輸出，即可模擬任意結(jié)構(gòu)的、動態(tài)變化的電網(wǎng)環(huán)境，這個(gè)電網(wǎng)環(huán)境不但可以輸出潮流為正向的工頻電能，還可以輸出潮流為反向即吸收工頻電能，達(dá)到四象限模擬電網(wǎng)環(huán)境，如圖1所示。
[0024]本實(shí)用新型一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單兀I的結(jié)構(gòu)不意圖，如圖2所不。B相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單兀4、C相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單兀7的結(jié)構(gòu)與A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單兀I的結(jié)構(gòu)完全一樣,如圖2所不。A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元I由電壓調(diào)整單元12、電壓取樣單元14、誤差比較放大單元13組成。隔離變壓整流濾波單元11為整個(gè)裝置供電。三相工頻電壓波形發(fā)生單元10之一路輸出擔(dān)任誤差比較放大單元13的基準(zhǔn)電壓。由于電壓負(fù)反饋的作用，A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元I的輸出電壓完全由三相工頻電壓波形發(fā)生單元10控制。B相、C相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元4、7的工作原理及組成與A相完全一樣。
[0025]本實(shí)用新型一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中A相負(fù)載電流恒流輸出單元2的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示。B相負(fù)載電流恒流輸出單元5、C相負(fù)載電流恒流輸出單元8的結(jié)構(gòu)與A相負(fù)載電流恒流輸出單元2的結(jié)構(gòu)完全一樣，A相負(fù)載電流恒流輸出單元2由電壓調(diào)整單元15、電流取樣單元17、誤差比較放大單元16組成。隔離變壓整流濾波單元11為整個(gè)裝置供電。三相工頻電壓波形發(fā)生單元10之一路輸出擔(dān)任誤差比較放大單元16的基準(zhǔn)電壓。由于電流負(fù)反饋的作用，A相負(fù)載電流恒流輸出單元2的輸出電流完全由三相工頻電壓波形發(fā)生單元10控制。B相、C相負(fù)載電流恒流輸出單元5、8的工作原理及組成與A相完全一樣。
[0026]本實(shí)用新型一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中波形發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示。振蕩電路18產(chǎn)生在工頻附近可調(diào)的正弦波送入移相電路19，通過調(diào)整移相參數(shù)，產(chǎn)生六路同頻不同相的正弦波，經(jīng)過放大電路20分別獨(dú)立調(diào)整正弦波的幅度，然后送入整形輸出電路21，分別驅(qū)動三相電壓和電流單元。
[0027]本實(shí)用新型一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境的裝置中三相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元主結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示。電壓互感器22采集電網(wǎng)電壓，電流互感器I 23采集逆變器輸出的電流，電流互感器II 24采集電網(wǎng)電流，電流互感器III 25采集負(fù)載電流，采集單元的控制都由測量控制單元26來完成。
【權(quán)利要求】
1.一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其包括:三相工頻交流波形發(fā)生單元(10)，A相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元(1)，A相電流恒流輸出單元(2)，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成(3);三相工頻交流波形發(fā)生單元(10)產(chǎn)生的A相電壓信號進(jìn)入A相電壓穩(wěn)壓輸出單元(I)和A相電流信號進(jìn)入三相電流恒流輸出單元(2 )，A相電壓穩(wěn)壓輸出單元(I)和A相電流恒流輸出單元(2)進(jìn)入A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成(3)，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成(3)反饋到三相工頻交流波形發(fā)生單元(10)，A相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元組成(3)輸出A相電壓信號，其余B相和C相電壓信號的產(chǎn)生與A相相同；A、B、C三相主回路分別連接成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的A、B、C三相輸出端，A、B、C三相主回路的另一端連接在一起構(gòu)成三相工頻電網(wǎng)模擬環(huán)境的中線N。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的三相工頻交流波形發(fā)生單元(10)有六路波形輸出，它們分別代表A、B、C三相電壓和A、B、C三相電流信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相工頻電壓穩(wěn)壓輸出單元(I)是穩(wěn)定的輸出所需電壓的頻率和幅值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相電流恒流輸出單元(2)是根據(jù)負(fù)載的變化電流穩(wěn)定輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于逆變器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)的模擬電網(wǎng)環(huán)境裝置，其特征是:所述的A、B、C三相實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元(3)主要采集電網(wǎng)電壓、逆變器電流、電網(wǎng)電流和負(fù)載電流。
【文檔編號】G01R31/00GK203672989SQ201320837313
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】王方, 李曉飛 申請人:王方