一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法技术

本发明专利技术公开了一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，包括，将测试电源输入的三相交流电经整流侧进行不控整流；通过直流侧稳定直流侧输出电压；通过逆变侧在逆变控制模块的控制下对输出电压单相逆变；经过馈能侧输入电网；所述逆变控制模块对所述逆变侧的控制过程为：电流检测模块获取电网的电网实测电流值和逆变侧的输出电流得出调制信号；将所述调制信号输入给逆变器得到逆变信号反馈给所述逆变侧；输入侧使用不控整流，对于测试电源相当于是一个非线性负载，测试了电源多种不同工况下的运行情况，有利于测试人员更好的对测试电源做出更加准确的评估。

【技术实现步骤摘要】
一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其是一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展以及开关器件性能的提高，使得越来越多的电力电子设备进入到我们的日常生活和工业生产中，比如用于电网电源中断后备的不间断电源(UPS)，大型电力电子设备如交流电动机传动系统的变频电源，和一些我们身边个人所用的小型的电力电子设备，比如个人电脑，手机电源适配器，MP3等等。这些电力电子设备给我们带来便利的同时也对电网造成了很严峻的考研，无论是电力电子设备接入电网时对电网反馈高次谐波，还是由于电力电子设备效率低下从而浪费大量的电能，对电网来说都是不利的因素。所以为了保证电力电子设备，尤其是附带电力电子设备的电源在实际工作时的稳定和可靠，在其出厂之前都要对这些电源设备进行长时间，各种负载情况的的老化测试，输入输出特性测试，复杂情况下的鲁棒性测试等等，以检验这些被测试电源的可靠性以及其各项技术指标和电气性能。传统的无馈能式的电力电子负载，由于要将测试电源的电能消纳，使用电阻箱作为被试电源的负载。一方面，被测试电源输出的能量绝大部分被电阻吸收转变成热量；另一方面，需要大量的专门的通风系统来散热，在一定的转机容量的厂房下同时可测试的数量有限，且存在较大的安全风险。另外，电力电子负载大多采用全控型器件，能为测试电源提供感性或容性负载，而模拟非线性负载采用较为复杂的控制算法，且成本较高。电力电子负载可以替代传统负载且满足小功率小电流、大功率大电流或者高压电池组的测试工作。根据能量的分配和去处不同可以分为能量消耗型和能量回馈型两类。其中馈能型电力电子负载中电能经过后级并网逆变器回馈至电网，工作中仅存在开关器件导通损耗和线路损耗，电能实现重复利用。馈能型电力电子负载一般采用两级式结构。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术所要解决的技术问题是设计一种基于非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，减少了能量的损耗，为测试电源提供了非线性负载，增加了测试电源测试的全面性。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，包括，将测试电源输入的三相交流电经整流侧进行不控整流；通过直流侧稳定直流侧输出电压；通过逆变侧在逆变控制模块的控制下对输出电压单相逆变；经过馈能侧输入电网。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述逆变控制模块对所述逆变侧的控制过程为：电流检测模块获取电网的电网实测电流值iref和逆变侧的输出电流i0得出调制信号；将所述调制信号输入给逆变器得到逆变信号反馈给所述逆变侧。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述调制信号由电网实测电流值iref和逆变侧的输出电流i0做差再通过电流调节器获得。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述三相交流电在三相静止坐标系下的电压为：其中A0，B0，C0为三相测试电源的三相线电压，ω为三相电源角频率，Ua,Ub,Uc为电压的瞬时值。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：经过不可控整流电路实现的非线性负载；其次通过直流侧并联的电容，稳定直流侧输出电压；输出直流侧电压平均值：其中，α为导通角由电池本身决定，U2为输入测线电压，即作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：逆变侧在逆变控制模块下的平均模型值：uab＝km*um其中，Uab为逆变侧输出的交流电压，其中Ud直流侧电压平均值，Utrm为调之信号时变量，um为调制信号。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述整流侧使用不控器件，对测试电源输入的三相电源进行不控整流。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述逆变侧为桥式可控逆变电路，将直流电能转化为单相交流电。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述直流侧为两个串联的电容，为直流侧稳压。作为本专利技术所述非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的一种优选方案，其中：所述馈能侧为隔离变压器。本专利技术的有益效果：输入侧使用不控整流，对于测试电源相当于是一个非线性负载，测试了电源多种不同工况下的运行情况，有利于测试人员更好的对测试电源做出更加准确的评估。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。其中：图1为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法的整体电路结构原理图；图2为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中单相SPWM逆变电路控制原理图；图3为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中输入侧直流电压仿真波形；图4为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中馈能侧电压仿真波形；图5为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中馈能侧电压电流仿真波形；图6为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中馈能侧电压总谐波失真率；图7为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中单相桥式PWM逆变电路原理框图；图8为本专利技术提供的一种实施例所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法中单极性PWM控制方式波形。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：包括，/n将测试电源输入的三相交流电经整流侧进行不控整流；/n通过直流侧稳定直流侧输出电压；/n通过逆变侧在逆变控制模块的控制下对输出电压单相逆变；/n经过馈能侧输入电网。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：包括，
将测试电源输入的三相交流电经整流侧进行不控整流；
通过直流侧稳定直流侧输出电压；
通过逆变侧在逆变控制模块的控制下对输出电压单相逆变；
经过馈能侧输入电网。


2.根据权利要求1所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：所述逆变控制模块对所述逆变侧的控制过程为：
电流检测模块获取电网的电网实测电流值和逆变侧的输出电流得出调制信号；
将所述调制信号输入给逆变器得到逆变信号反馈给所述逆变侧。


3.根据权利要求1或2所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：所述调制信号由电网实测电流值和逆变侧的输出电流做差再通过电流调节器获得。


4.根据权利要求3所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：所述三相交流电在三相静止坐标系下的电压为：



其中A0，B0，C0为三相测试电源的三相线电压，ω为三相电源角频率，Ua，Ub，Uc为电压的瞬时值。


5.根据权利要求4所述的非线性电力电子负载以及能量反馈的方法，其特征在于：经过不可...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌万水，程欢，
申请(专利权)人：江苏金智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32