模拟同步发电机特性和谐波电压发生的装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带有同步发电机特性和谐波发生功能的电网模拟器及控制方法。所述带有同步发电机特性和谐波发生功能的电网模拟器，包括同步发电机特性实现模块，谐波发生模块，三相串联耦合式变压器组和三相负载。所述谐波发生模块中三相LC滤波器2输出的电容电压通过三相串联耦合式变压器组与所述同步发电机特性实现模块中三相LC滤波器1的输出电压串联，共同为三相负载供电。本发明专利技术公开的电网模拟器通过模拟同步发电机特性，同时又可发出谐波，提高和完善了现有电网模拟器的功能，满足更多的电气和电子产品在电网电压异常情况下的性能测试和研究。

Device and control method for simulating synchronous generator characteristic and harmonic voltage generation

The invention discloses a power grid simulator with synchronous generator characteristics and harmonic generation function and a control method thereof. The power grid simulator with synchronous generator characteristic and harmonic generation function includes synchronous generator characteristic realization module, harmonic generation module, three-phase series coupling transformer group and three-phase load. The harmonics of three-phase LC filter module capacitor voltage output by 2 three-phase series coupling transformer group and the synchronous generator output voltage characteristics of series three-phase LC 1 filter module, common three-phase load power supply. The invention discloses a grid simulator through simulation of synchronous generator, and a harmonic, improve and perfect the existing power system simulator, test and Research on the performance of more electrical and electronic products in the power grid voltage under abnormal conditions satisfied.

【技术实现步骤摘要】
模拟同步发电机特性和谐波电压发生的装置及控制方法
本专利技术属于电能质量分析和控制领域，涉及一种带有同步发电机特性和谐波发生功能的电网模拟器及其控制方法，既可以模拟同步发电机特性，又可以发出谐波，在分布式发电研究中，为系统提供了带有同步发电机特性和谐波发生功能的电网测试环境，满足更多的电气和电力电子设备的性能测试和研究需要。
技术介绍
新能源发电系统的并网运行可以节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性，是21世纪电力行业发展的重要方向。为了确保系统安装者的安全以及电网的可靠运行，分布式发电系统必须满足并网的技术要求，随着越来越多的分布式发电系统接入电网，各国电网公司均对分布式发电提出了严格的要求，因此在分布式发电系统研究中，对能够为电气和电力电子设备提供测试平台的电网模拟器需求迫在眉睫。能源互联网技术和智能电网技术的快速发展，为同步发电机的应用和推广提供了优越的条件和广阔的平台。目前，同步发电机主要应用于包含光伏、风电、柴油发电、储能系统的等分布式电源的多能互补微电网，电动汽车充电桩、能量路由器、柔性高压直流输电等领域。因此，将同步发电机特性融入到电网模拟器中，增强了电网模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟同步发电机特性和谐波电压发生的装置，其特征在于，包括同步发电机特性实现模块(10)，谐波发生模块(20)，三相串联耦合式变压器组(30)和三相负载(40)；所述同步发电机特性实现模块(10)包括直流源1，三相三电平PWM逆变器1，三相LC滤波器1，三相△/Y型隔离变压器和三相STS静态切换开关1；所述直流源1与所述三相三电平PWM逆变器1的直流侧输入端相连，所述三相三电平PWM逆变器1输出端与所述三相LC滤波器1电感输入端一一对应相连，所述三相LC滤波器1电感输出端与所述三相△/Y型隔离变压器原边输入端一一对应相连，所述三相△/Y型隔离变压器副边输出端与所述三相LC滤波器1电容输入端一...

【技术特征摘要】
1.一种模拟同步发电机特性和谐波电压发生的装置，其特征在于，包括同步发电机特性实现模块(10)，谐波发生模块(20)，三相串联耦合式变压器组(30)和三相负载(40)；所述同步发电机特性实现模块(10)包括直流源1，三相三电平PWM逆变器1，三相LC滤波器1，三相△/Y型隔离变压器和三相STS静态切换开关1；所述直流源1与所述三相三电平PWM逆变器1的直流侧输入端相连，所述三相三电平PWM逆变器1输出端与所述三相LC滤波器1电感输入端一一对应相连，所述三相LC滤波器1电感输出端与所述三相△/Y型隔离变压器原边输入端一一对应相连，所述三相△/Y型隔离变压器副边输出端与所述三相LC滤波器1电容输入端一一对应相连，所述三相LC滤波器1电容输出端与所述三相STS静态切换开关1输入侧一一对应相连，所述三相STS静态切换开关1输出侧与所述三相串联耦合式变压器组(30)副边输入侧一一对应连接；所述谐波发生模块(20)包括直流源2，三相三电平PWM逆变器2，三相LC滤波器2和三相STS静态切换开关2；所述直流源2与所述三相三电平PWM逆变器2的直流侧输入端相连，所述三相三电平PWM逆变器2输出端与所述三相LC滤波器2电感输入端一一对应相连，所述三相LC滤波器2电容输出端与所述三相STS静态切换开关2输入侧一一对应相连，所述三相STS静态切换开关2输出侧与所述三相串联耦合式变压器组(30)原边输入侧一一对应连接，所述三相LC滤波器2的电容中性点N与所述三相串联耦合式变压器组(30)原边输出侧短接；所述三相串联耦合式变压器组(30)副边输出端与所述三相负载(40)输入端一一对应连接，所述三相负载(40)输出端短接。2.一种如权利要求1所述的模拟同步发电机特性和谐波电压发生的装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括同步发电机特性控制部分和谐波控制部分；所述同步发电机特性控制部分包括以下步骤：步骤1，先采集一个开关周期内所述三相LC滤波器1的电感电流iaL1、ibL1、icL1，电容电流ia1、ib1、ic1，电容相电压ua1、ub1和uc1，然后通过坐标变换得到电感电流dq轴分量idL1、iqL1，电容电流dq轴分量id1、iq1和电容相电压dq轴分量ud1、uq1，最后通过功率计算得到电磁功率Pout，平均无功功率Qout；电感电流坐标变换方程为：电容电流坐标变换方程为：电容相电压坐标变换方程为：1以上六个坐标变换方程中，θ为q轴和d轴的夹差；电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，朱虹，李飞，李明，杨莹，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34