基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源制造技术

本发明专利技术公开一种基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源，包括，依次串联的二极管不控整流单元、直流母线电容器单元以及DC/AC变换器单元，其中，述二极管不控整流单元包括多个功率模块，直流母线电容器单元包括多个电解电容模块,DC/AC变换器单元包括多个逆变器；每个功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个逆变器的输出端并联，功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等。本发明专利技术省去了调压器环节、无功补偿环节、升流变压器环节，不仅能够生成理想的电流波形，还能模拟实际工况中的幅值波动、频率波动、谐波，可以大大减小校验电源的体积和重量，提高现场校验能力和工作效率，在GIS电流互感器校验电源领域具有显著的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源
本专利技术涉及互感器校验领域，尤其涉及一种基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源。
技术介绍
近年来，我国电网建设正处于高速发展阶段，考虑到可持续发展和建设节约型社会的需要，运行可靠性高、占地面积小、维护方便、安全性好的GIS(GasInsulatedSwitchgear，气体绝缘封闭式组合电器)得到越来越广泛的应用。在对大变比、一次回路长的GIS电流互感器进行现场检定时，所需的试验电源、调压器以及升流变压器容量很大，且由于回路的电抗值远大于电阻值，感性无功容量远大于有功容量。为了解决GIS电流互感器校验时对试验电源、调压器以及升流变压器容量要求过大的问题，在变电站现场试验中一般采用间接方法：一是外推法，即在小电流情况下，通过增大电流互感器的负载对误差进行校验；二是利用TA分析仪等仪器，基于互感器数学模型，通过施加二次电压计算误差。但这两种方法的检定条件与实际运行的电流互感器工况完全不同，降低了试验数据的可靠性。《JJG1021-2007》中明确规定电流互感器检定试验的误差测量点为额定电流的1％-120％，根据GIS电流互感器现场检定回路电抗值远大于电阻值的特点，需要再采用适当的无功补偿方法，调节补偿电容量的大小使回路达到谐振状态，使功率因数接近于1，感性无功和容性无功互相平衡，大大降低对试验电源、调压器以及升流变压器的容量要求。从现有技术中可以看出，目前GIS电流互感器现场计量检定车中校验电源都必不可少的使用调压器、投切电容无功补偿器以及升流变压器，而电流互感器校验电源体积和重量都较大，无功补偿时电抗器的容量大、电磁应力大、震动噪声大，且机械投切开关寿命短，大大降低了电流互感器现场误差试验工作效率。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，公开了如下技术方案：基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源，包括依次串联的二极管不控整流单元、直流母线电容器单元以及DC/AC变换器单元，其中，所述二极管不控整流单元包括多个功率模块，所述直流母线电容器单元包括多个电解电容模块,所述DC/AC变换器单元包括多个逆变器；每个所述功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个所述逆变器的输出端并联，所述功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等。可选地，多个所述功率模块的输入端并联、输出端独立。可选地，每个所述功率模块包括一个二极管，所述二极管为功率二极管。可选地，所述二极管不控整流单元还包括用于强制风冷的散热器。可选地，多个所述电解电容模块相互独立。可选地，所述电解电容模块包括多个并联的电解电容。可选地，所述电解电容模块包括两个串联的电解电容。可选地，所述DC/AC变换器单元采用两电平拓扑结构。可选地，所述DC/AC变换器单元采用多电平拓扑结构。本专利技术实施例提供的基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源包括依次串联的二极管不控整流单元、直流母线电容器单元以及DC/AC变换器单元，其中，所述二极管不控整流单元包括多个功率模块，所述直流母线电容器单元包括多个电解电容模块,所述DC/AC变换器单元包括多个逆变器；每个所述功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个所述逆变器的输出端并联，所述功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等。本专利技术实施例省去了调压器环节、无功补偿环节、升流变压器环节，不仅能够生成理想的电流波形，还能模拟实际工况中的幅值波动、频率波动、谐波，可以大大减小校验电源的体积和重量，提高现场校验能力和工作效率，降低成本，在GIS电流互感器校验电源领域具有显著的优势。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种单相两电平逆变器的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种单相多电平逆变器的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源的控制结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一个具体实施例的12个单相逆变器的载波示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参见图1，为本专利技术实施例提供的基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的GIS电流互感器校验电源包括，二极管不控整流单元1、直流母线电容器单元2以及DC/AC变换器单元3。二极管不控整流单元1、直流母线电容器单元2以及DC/AC变换器单元3依次串联。其中，二极管不控整流单元1包含多组功率模块，各功率模块将380V配电网交流电压整流成直流电压，二极管不控整流单元1仅提供校验电源的有功功率，将电能传送给直流母线电容器单元2。直流母线电容器单元2包含多组电解电容模块，输出的功率主要为无功，电解电容模块为DC/AC变换器单元3提供直流母线电压的支撑，将电能传送给DC/AC变换器单元3。为了尽可能提高校验电源的电流等级和容量等级，降低输出电流的总谐波畸变率，提高效率和可靠性，降低成本，DC/AC变换器单元3采用载波移相多重化技术。DC/AC变换器单元3包含多组单相逆变器，每组逆变器编号分别为#1，#2，…，#N，采用输出电流闭环控制、输出电压前馈控制、载波移相多重化控制，各单相逆变器输出侧相并联，省去了调压器环节、无功补偿环节、升流变压器环节，此校验电源不仅能够生成理想的电流波形，还能够模拟实际工况中的幅值波动、频率波动、谐波。功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等，每个功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个逆变器的输出端并联。具体的，二极管不控整流单元1中的多个功率模块输入端并联、输出端独立，每个功率模块包括一个功率二极管，在运行工程中功率二极管会产生大量的热量，因此自然冷却难以满足运行时的要求，因此需要对功率二极管进行强制风冷，为了满足对功率二极管进行强制风冷，在设计时可以将多个功率模块中的功率二极管固定在柜子中，并在柜子内设置散热器，从而对功率二极管进行强制风冷，需要说明的是，二极管的固定空间不易密封，防止用于密封而导致散热情况下降影响本专利技术的运行。直流母线电容器单元2中的多个电解电容模块相互独立，每个电解电容模块包括多个串联的电解电容或并联的电解电容。由于本专利技术实施例在运行时电流比较大，单个电容难以承受，因此本专利技术实施例可以采用多电容并联的结构，电解电容的具体并联个数由用户自行设定，在此不做限制，本专利技术实施例也可采用电解电容串联的结构从而用于较高的电压。参见图2，为本专利技术实施例提供的一种单相两电平逆变器的结构示意图，如图2所示，本专利技术实施例提供的GIS电流互感器校验电源中的DC/AC变换器单元3采用两电平拓扑结构。参见图3，为本专利技术实施例提供的一种单相多电平逆变器的结构示意图，如图3所示，本专利技术实施例提供的GIS电流互感器校验电源中的DC/AC变本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源，其特征在于，包括依次串联的二极管不控整流单元、直流母线电容器单元以及DC/AC变换器单元，其中，所述二极管不控整流单元包括多个功率模块，所述直流母线电容器单元包括多个电解电容模块，所述DC/AC变换器单元包括多个逆变器；每个所述功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个所述逆变器的输出端并联，所述功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等。

【技术特征摘要】
1.基于载波移相多重化技术的GIS电流互感器校验电源，其特征在于，包括依次串联的二极管不控整流单元、直流母线电容器单元以及DC/AC变换器单元，其中，所述二极管不控整流单元包括多个功率模块，所述直流母线电容器单元包括多个电解电容模块，所述DC/AC变换器单元包括多个逆变器；每个所述功率模块、电解电容模块以及逆变器依次串联，多个所述逆变器的输出端并联，所述功率模块、电解电容模块以及逆变器的个数均相等。2.如权利要求1所述的GIS电流互感器校验电源，其特征在于，多个所述功率模块的输入端并联、输出端独立。3.如权利要求2所述的GIS电流互感器校验电源，其特征在于，每个所述功率模块包括一个二极管，所述二极管为功率二...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱全聪，孙军，翟少磊，余恒洁，朱梦梦，林聪，胡利峰，陈江洪，张长征，席自强，丁稳房，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53