The present invention provides a power amplifier for real-time simulation of a power system. The power amplifier includes a three-phase independent operating amplifier circuit, which includes a high-precision analog sampling circuit, a control system and a strong electric circuit, which are connected in turn. The control system includes a DSP controller and a strong electric circuit package. The power amplifier is connected to a three-phase star structure output load by a single-phase output transformer in the back-to-back converter. The technical proposal provided by the invention greatly improves the output power level and reduces the calorific value of the device.
【技术实现步骤摘要】
一种用于电力系统实时仿真的功率放大器
本专利技术属于电力系统实时仿真领域,具体讲本专利技术提供一种用于电力系统实时仿真的功率放大器。
技术介绍
功率放大器(英文名称:poweramplifier),简称"功放",是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。作为电力系统功率在环仿真核心设备的功率放大器,最主要的功能是输出的强电电压跟随输入弱电信号实时变化,且电力系统仿真需要模拟电力系统的正常和故障工作状态,因此,功率放大器还要具备高频谐波注入、低频谐波扰动、不平衡电压输出等功能,以及较高的功率等级,对功率放大器主电路的拓扑设计和控制算法提出很高的技术要求。目前市场上的产品为满足实时变化、高频谐波的要求,均采用线性功率半导体器件搭建拓扑结构,线性功率半导体器件的优势在于输出的强电电压能跟随弱电信号变化,时延短、输出频率变化范围广,且不存在谐波干扰;但由于线性功率半导体器件的技术水平限制,加之其工作在半导体器件的线性工作区,致使半导体本身发热严重,且发热量正比于流过功率增加,故采用线性功率半导体器件的功率放大器功率等级无法做到很高。另一方面,采用线性功率器件的功率放大器的主电路为简单的放大电路,无法实现功率回馈电网的控制算法,且当功率放大器外部连接发电设备时,输入功率放大器的功率只能靠内部耗能电阻消耗,而内部耗能电阻的阻止受电阻体积和发热的限制不能做的很大,需要降低功率使用,因此限制了功率放大器的使用场合。线性功率半导体器件本身的特点限制功率放大器的使用,为此需要提供一种新型的功率放大器,以拓宽功率放大器的使用范围,提高功率放大的性能。专利 ...
【技术保护点】
1.一种用于电力系统实时仿真的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括三相独立运行的放大线路;所述放大线路包括依次连接的高精度模拟采样电路、控制系统和强电电路;所述控制系统包括DSP控制器;所述强电电路包括背靠背变流器;所述功率放大器通过所述背靠背变流器中的单相输出变压器连接成的三相星型结构输出负载。
【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统实时仿真的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括三相独立运行的放大线路;所述放大线路包括依次连接的高精度模拟采样电路、控制系统和强电电路;所述控制系统包括DSP控制器;所述强电电路包括背靠背变流器;所述功率放大器通过所述背靠背变流器中的单相输出变压器连接成的三相星型结构输出负载。2.如权利要求1所述的功率放大器,其特征在于,所述高精度模拟量采集电路包括前端传感器和信号调理电路;所述信号调理电路用高精度14位AD采样芯片完成模拟数字量的转换,用数字信号处理器DSP的通讯接口将采集的数据向DSP传递。3.如权利要求1所述的功率放大器,其特征在于,所述背靠背变流器包括依次连接的单相输入变压器、输入PWM整流器、直流母线支撑电容、输出逆变器和单相输出变压器;三相线路的单相输出变压器星型接法连接输出负载;三相线路的单相输入变压器星型接法连接三相电网母线。4.如权利要求3所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器输出三相对称正弦电压时,所述三相各自输出相位差为120度的正弦电压。5.如权利要求3所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器输出不平衡电压时,不平衡输出相独立改变输出电压,其余相线路正常输出电压。6.如权利要求3所述的功率放大器,其特征在于,所述功率放大器的四象限工作模式包括:所述功率...
【专利技术属性】
技术研发人员:李洋,石文辉,张兴,高松,罗魁,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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