一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器制造技术

一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，所述的机柜设有前面板和后面板，所述的前面板设有待机指示灯、运行指示灯、待机指示灯、电源、启动/停止按键、急停按键；所述的后面板设有直流侧接口、交流侧接口、直流进线接口、交流侧进线接口、模拟量输出接口、PWM接口、RS485接口、数字量输入接口、数字量输出接口；电路系统包括主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外接口电路、预充电电路、放电电路，实现了提高电力电子模拟器运行可靠性，实现了用户采用实时仿真设备或DSP控制板用户自有控制系统与电力电子模拟器对接，实现了利用电力电子模拟器搭建大规模研究平台。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器
本技术属于电力电子变换器领域，具体涉及到一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器。技术背景随着新能源发电技术的发展，区别与传统发电技术，新能源发电设备产生的电能大多经过电力电子装置并入电网，与新能源发电密切相关的电力电子变换器逐渐成为人们关注的热点；由于电力电子变换器种类繁多、拓扑各异，所实现的功能也各不相同，在对这些电力电子变换器控制策略进行研究的时候需要开发相对应的实验平台样机，研发人员更多地集中在解决底层配置的问题上，大大降低了研发人员对于更高级策略的开发效率和热情，需要一种通用型、快速型的电力电子变换器研究平台。
技术实现思路
本技术的目的在于克服传统电力电子变换器控制策略研究个体化差异缺点而提出的一种用于电力电子变换器控制策略研究的通用型电力电子模拟器平台。本方法是通过如下方式实现的:一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，包括机柜和电路系统，其特征在于：所述的机柜设有前面板和后面板，所述的前面板设有待机指示灯、运行指示灯、待机指示灯、电源、启动/停止按键、急停按键；所述的后面板设有直流侧接口、交流侧接口、直流进线接口、交流侧进线接口、模拟量输出接口、PWM接口、RS485接口、数字量输入接口、数字量输出接口；电路系统包括主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外接口电路、预充电电路、放电电路。电路系统对外采用通用型接口设置，其中模拟量输出电压范围-10V~+10V,数字量输入、数字量输出、PWM、RS485接口电压范围兼容+3.3V和+5V。所述的机柜为标准19英机构，前面板为显示和手动控制面板，后面板为对外接口和上电面板。本技术的有益效果为：一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，电路系统采用IPM及配套驱动作为功率模块和驱动电路，实现了提高电力电子模拟器运行可靠性，电路系统电压采样和电流采样，与传统逆变器采样不同，电路系统对交流和直流侧各条主线支路的电压和电流均进行采样，实现了满足不同用户对不同控制策略的研究需求，实现了完善的的硬件和软件保护措施（过压、过流、过温、短路、驱动故障），电路系统对外采用通用型接口设置，其中模拟量输出电压范围-10V~+10V,数字量输入、数字量输出、PWM、RS485接口电压范围兼容+3.3V和+5V，在合适的电压范围内，实现了用户采用实时仿真设备或DSP控制板用户自有控制系统与电力电子模拟器对接，实现了用户基于自有控制系统对变流器控制策略进行研究；电力电子模拟器基于所述的机柜为标准19英机构，实现了利用电力电子模拟器搭建大规模研究平台。附图说明图1：一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器电路拓扑图2：一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器正面图图3：一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器背面图。具体实施方式参见附图1所示。一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器包括机柜和电路系统，所述的机柜正面设有待机指示灯、运行指示灯、待机指示灯、电源、启动/停止按键、急停按键；所述的机柜背面设有直流侧接口、交流侧接口、直流进线接口、交流侧进线接口、模拟量输出接口、PWM接口、RS485接口、数字量输入接口、数字量输出接口；电路系统包括主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外接口电路、预充电电路、放电电路；电路系统对外采用通用型接口设置，其中模拟量输出电压范围-10V~+10V,数字量输入、数字量输出、PWM、RS485接口电压范围兼容+3.3V和+5V。所述的机柜为标准19英机构，前面板为显示和手动控制面板，后面板为对外接口和上电面板。使用时，主电路通过不同配置可实现交直（AC/DC）变换器和直直（DC/DC）变换器两种拓扑，其中交直变换器采用三相两电平拓扑结构，直直变换器采用传统Boost升压电路，主电路无论是交直变换器拓扑还是直直变换器拓扑，在输入侧和输出侧均有预充电电路和放电电路，支持用户在多种工作模式下研究变换器控制策略，支持用户基于电力电子模拟器搭建大规模研究平台，主电路接线包括交流侧接线端、直流侧接线端，电源接线包括1路24V供电端，控制接口接线包括12路模拟量输出接口、10路数字量输入接口、12路数字量输出接口、6路PWM输入接口和1路SPI/RS485接口；主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外接口电路部分；主电路、驱动电路、预充电电路和保护电路，主电路支持交直（AC/DC）变换器和直直（DC/DC）变换器两种拓扑结构，输入输出两侧均有预充电电路，同时具备完善的电压和电流保护措施，用户无需再对变换器底层硬件进行操作，降低用户搭建研究平台的时间，采样电路、配置丰富的对外接口电路，支持用户利用实时仿真设备或实际控制板各种自有控制系统对电力电子模拟器进行控制研究，并集成死区补偿底层算法，用户只需在此基础上进行更高级策略的研究开发。本技术提出了一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，电路系统采用三菱公司IPM及配套驱动作为功率模块和驱动电路，实现了提高电力电子模拟器运行可靠性，电路系统电压采样和电流采样，与传统逆变器采样不同，电路系统对交流和直流侧各条主线支路的电压和电流均进行采样，实现了满足不同用户对不同控制策略的研究需求，实现了完善的的硬件和软件保护措施（过压、过流、过温、短路、驱动故障），电路系统对外采用通用型接口设置，其中模拟量输出电压范围-10V~+10V,数字量输入、数字量输出、PWM、RS485接口电压范围兼容+3.3V和+5V，在合适的电压范围内，实现了用户采用实时仿真设备或DSP控制板用户自有控制系统与电力电子模拟器对接，实现了用户基于自有控制系统对变流器控制策略进行研究；电力电子模拟器基于所述的机柜为标准19英机构，实现了利用电力电子模拟器搭建大规模研究平台。最后说明的是，选取上述实施例并对其进行了详细的说明和描述是为了更好的说明本专利技术专利的技术方案，并不是想要局限于所示的细节。本领域的技术人员对本专利技术的技术方案进行修改或同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围的，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，包括机柜和电路系统，其特征在于：所述的机柜设有前面板和后面板，所述的前面板设有待机指示灯、运行指示灯、待机指示灯、电源、启动/停止按键、急停按键；所述的后面板设有直流侧接口、交流侧接口、直流进线接口、交流侧进线接口、模拟量输出接口、PWM接口、RS485接口、数字量输入接口、数字量输出接口；电路系统包括主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外接口电路、预充电电路、放电电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于变换器控制策略研究的电力电子模拟器，包括机柜和电路系统，其特征在于：所述的机柜设有前面板和后面板，所述的前面板设有待机指示灯、运行指示灯、待机指示灯、电源、启动/停止按键、急停按键；所述的后面板设有直流侧接口、交流侧接口、直流进线接口、交流侧进线接口、模拟量输出接口、PWM接口、RS485接口、数字量输入接口、数字量输出接口；电路系统包括主电路、驱动电路、保护电路、预充电和放电电路、采样电路、逻辑控制电路、对外...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建钢，陈宁，赵志军，
申请(专利权)人：北京德意新能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11