一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載等效模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種等效模擬裝置，尤其涉及一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載的等效模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)傳統(tǒng)資源枯竭和環(huán)境污染的雙重壓力，以化石燃料為主的發(fā)電方式和以集中式大電網(wǎng)供電的模式已難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展要求。以太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等方式為主的分布式發(fā)電(Distributed Generat1n，DG)方式憑借其利用清潔能源、發(fā)電方式靈活、經(jīng)濟(jì)效益高和環(huán)境友好性高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。為克服分布式電源單機(jī)接入成本高、控制困難和發(fā)電波動(dòng)性大等問(wèn)題，構(gòu)建以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的微電網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)分布式電源與負(fù)荷間的功率匹配與平衡成為重要手段。
[0003]微電網(wǎng)包含大量的電力電子器件，造成負(fù)載非線性程度嚴(yán)重增大，如整流器、變頻器、節(jié)能燈、電子計(jì)算機(jī)、UPS等，這些設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生大量的諧波注入到微電網(wǎng)中，造成電能質(zhì)量嚴(yán)重下降，不但設(shè)備本身不能以額定狀態(tài)工作還會(huì)影響到其他設(shè)備的正常工作；此夕卜，這些非線性負(fù)載工作時(shí)還將引起系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，且其不穩(wěn)定機(jī)理是當(dāng)前非線性電力電子領(lǐng)域研宄的熱點(diǎn)。非線性負(fù)載工作時(shí)電壓和電流不是呈比例變化，而是呈非線性，負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)繁多，導(dǎo)通周期、占空比、功率等參數(shù)相差很大。此外，其運(yùn)行機(jī)理十分復(fù)雜，負(fù)荷結(jié)構(gòu)的不同將導(dǎo)致設(shè)備工作模式和工作狀態(tài)差別較大，特別是對(duì)級(jí)聯(lián)的電力電子裝置，很難建立詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載工作特性的裝置，等效簡(jiǎn)化非線性負(fù)載的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，研宄非線性負(fù)載的電氣特性，進(jìn)而為選擇電源提供依據(jù)。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載的等效模擬裝置，包括整流器、LC濾波器、直流開(kāi)關(guān)模塊、若干個(gè)串聯(lián)的負(fù)載模塊、觸摸顯示屏、驅(qū)動(dòng)電路和繼電器；每個(gè)負(fù)載模塊包括若干個(gè)并聯(lián)的繞線式電阻器，每個(gè)繞線式電阻器由繼電器控制斷開(kāi)或?qū)ǎ凰稣髌鞯妮敵龆伺cLC濾波器連接，整流器的輸入端與外接電網(wǎng)連接；所述負(fù)載模塊與LC濾波器的輸出端連接；所述直流開(kāi)關(guān)模塊包括若干個(gè)并聯(lián)的直流開(kāi)關(guān)IGBT ;通過(guò)觸摸顯示屏輸入電氣參數(shù)能夠使驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)控制直流開(kāi)關(guān)IGBT的導(dǎo)通與斷開(kāi)；所述電氣參數(shù)包括導(dǎo)通周期和占空比；所述LC濾波器包括若干組并聯(lián)的濾波電容，直流開(kāi)關(guān)IGBT控制每組濾波電容導(dǎo)通或斷開(kāi)。
[0007]進(jìn)一步的，所述整流器為三相電壓反饋型可控整流器。
[0008]進(jìn)一步的，在三相電壓反饋型可控整流器交流輸入端設(shè)置交流電壓電流顯示表；在三相電壓反饋型可控整流器直流輸出側(cè)設(shè)置直流電壓電流顯示表。
[0009]進(jìn)一步的，濾波電容分為四組。
[0010]進(jìn)一步的，所述負(fù)載模塊為兩個(gè)。
[0011]進(jìn)一步的，所述負(fù)載模塊中設(shè)置有直流斷路器。
[0012]有益效果:本發(fā)明提供的一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載的等效模擬裝置，便于實(shí)驗(yàn)研宄非線性負(fù)載的電氣特性。通過(guò)等效簡(jiǎn)化非線性負(fù)載的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)配合設(shè)置濾波電容、導(dǎo)通周期、占空比、負(fù)載功率的大小，即可模擬其電氣特性，特別是一些體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的負(fù)載，如相控陣?yán)走_(dá)，通過(guò)本模擬裝置，為選配與其相適應(yīng)的電源提供參考依據(jù)。并且該裝置可運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)研宄多種非線性負(fù)載的電氣特性，進(jìn)而為研宄微電網(wǎng)的穩(wěn)定性提供支撐。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為非線性連續(xù)脈沖負(fù)載等效電路模型；
[0014]圖2為整流器原理圖；
[0015]圖3為整理器柜實(shí)物樣圖；
[0016]圖4為直流開(kāi)關(guān)原理圖；
[0017]圖5為直流開(kāi)關(guān)柜實(shí)物樣圖；
[0018]圖6為負(fù)載結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖7為負(fù)載柜實(shí)物樣圖；
[0020]圖8為本發(fā)明裝置模擬的一種雷達(dá)負(fù)載直流側(cè)電氣特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]如圖1所示一種連續(xù)脈沖非線性負(fù)載的等效模擬裝置，包括整流器、LC濾波器、直流開(kāi)關(guān)模塊、兩個(gè)串聯(lián)的負(fù)載模塊、觸摸顯示屏、驅(qū)動(dòng)電路和繼電器；每個(gè)負(fù)載模塊包括若干個(gè)并聯(lián)的繞線式電阻器R，每個(gè)繞線式電阻器R由繼電器控制斷開(kāi)或?qū)ǎ蝗鐖D3所示整流器為三相電壓反饋型可控整流器，該整流器可以根據(jù)設(shè)定的輸出直流電壓自動(dòng)計(jì)算可控硅的觸發(fā)角。整流器的輸出端與LC濾波器連接，整流器的輸入端與外接電網(wǎng)連接；負(fù)載模塊與LC濾波器的輸出端連接；直流開(kāi)關(guān)模塊包括若干個(gè)并聯(lián)的直流開(kāi)關(guān)IGBT ;所述LC濾波器包括四組并聯(lián)的濾波電容C，直流開(kāi)關(guān)IGBT控制每組濾波電容導(dǎo)通或斷開(kāi)，以達(dá)到改變?yōu)V波電容值的目的。觸摸顯示屏可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通周期、占空比的手動(dòng)設(shè)置。通過(guò)觸摸顯示屏輸入導(dǎo)通周期和占空比參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)控制直流開(kāi)關(guān)IGBT的導(dǎo)通與斷開(kāi)；若干個(gè)直流開(kāi)關(guān)IGBT并聯(lián)，觸發(fā)信號(hào)同時(shí)控制若干個(gè)直流開(kāi)關(guān)IGBT可以降低每個(gè)IGBT的容量。在三相電壓反饋型可控整流器交流輸入端設(shè)置交流電壓電流顯示表；在三相電壓反饋型可控整流器直流輸出側(cè)設(shè)置直流電壓電流顯示表。負(fù)載模塊還包括直流斷路器。圖中ABC為三相輸入端、Ui顯示為交流電壓電流顯示表、Π顯示為直流電流顯示表。
[0023]兩個(gè)負(fù)載模塊中負(fù)載的最大總功率為100kW，分十個(gè)繞線式電阻器并聯(lián)，每個(gè)負(fù)載通過(guò)繼電器控制運(yùn)行和退出，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載功率的調(diào)節(jié)。
[0024]連續(xù)脈沖非線性負(fù)載等效模擬裝置，需要I個(gè)整流器