电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介质技术方案

本发明专利技术提出电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介质，所述电网侧电压波动抑制系统包括电压采集模块、电压锁相模块、电流采集模块、坐标变换模块、直流电压采集模块、直流母线电压调节模块、有功电流调节模块、无功电流给定值计算模块、无功电流调节模块、逆坐标变换模块以及PWM调制模块。本发明专利技术的电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介质可抑制异步电机温升试验时电网侧电压的波动，有效避免损坏由电网供电的其他负载。电的其他负载。电的其他负载。

Grid side voltage fluctuation suppression system, method and storage medium

【技术实现步骤摘要】
电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介质


[0001]本专利技术涉及电机试验
，特别涉及电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介 质。

技术介绍

[0002]异步电机温升试验是为了确定额定负载条件下运行时定子绕组的工作温度和电机某 些部分温度高于冷却介质温度的温升。电机温升的高低，决定着电机绝缘的使用寿命， 所以温升试验对电机的质量具有非常重要的作用。随着异步电机容量的提高和型式的增 多，受到已有试验设备容量的限制，很多异步电机产品在出厂时无法按国标进行直接负 载法温升试验，需要用叠频法进行异步电机温升试验。
[0003]异步电机温升试验可在电机制造厂采用频率叠加法进行，将两种不同频率的电压施 加在异步电机上，第一频率电压称为主电源，主电源频率和电压均与电动机额定电压相 同；第二频率电压称为从属电源，从属电源的频率通常设为电机额定频率的76％～84％， 从属电源的电压用来调节电机电流。
[0004]近年来，为了节约能源，采用四象限变频器驱动产生主从电源，有功功率在电网侧 与四象限变频驱动之间以正弦规律交换。如果电网侧电源容量不够大，温升试验会引起 电网侧电源电压低频波动，波动过大会损坏由电网供电的设备或影响由电网供电的设备 正常工作。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出电网侧电压波动抑制系统、方法和存储介质，可 抑制异步电机温升试验时电网侧电压的波动，有效避免损坏由电网供电的其他负载。
[0006]本专利技术提出一种电网侧电压波动抑制系统，其应用于对异步电机进行温升试验的变频器 中，所述变频器通过公共连接点与理想电网电连接，所述异步电机与所述变频器电连接。所 述电网侧电压波动抑制系统包括电压采集模块、电压锁相模块、电流采集模块、坐标变换模 块、直流电压采集模块、直流母线电压调节模块、有功电流调节模块、无功电流给定值计算 模块、无功电流调节模块、逆坐标变换模块以及PWM调制模块。所述电压采集模块采集公 共连接点的三相电压。所述电压锁相模块对所述公共连接点的三相电压进行锁相以获取电压 相位。所述电流采集模块采集流入所述变频器的PWM整流器的三相电流。所述坐标变换模 块将流入所述PWM整流器的三相电流分解成有功电流和无功电流，并将所述有功电流和所 述无功电流的数值作为反馈值。所述直流电压采集模块采集所述PWM整流器的直流母线电 压，并将所述PWM整流器的直流母线电压的数值作为反馈值。所述直流母线电压调节模块 根据所述PWM整流器直流母线电压给定值和所述PWM整流器的直流母线电压反馈值计算 获得有功电流给定值。所述有功电流调节模块根据所述PWM整流器有功电流给定值和流入 所述PWM整流器的有功电流反馈值计算获得有功电压给定值。所述无功电流给定值计算模 块基于流入所述PWM整流器的有功电流反馈值计算获得流入所述PWM整流器无功
电流给 定值。所述无功电流调节模块根据所述PWM整流器无功电流给定值和流入所述PWM整流 器的无功电流反馈值计算获得无功电压给定值。所述逆坐标变换模块根据所述有功电压给定 值和所述无功电压给定值计算获得三相正弦调制波。所述PWM调制模块将所述三相正弦调 制波与三角载波进行比较以产生驱动信号，并采用所述驱动信号控制所述PWM整流器的输 出电压。
[0007]在电网侧电压波动抑制系统的一种示意性实施例中，所述无功电流给定值计算模块基 于流入所述PWM整流器的有功电流反馈值采用公式(7)计算获得流入所述PWM整流器(104) 无功电流给定值(i
q
)；
[0008][0009]在公式(7)中，i
q
为流入所述PWM整流器的无功电流给定值，i
d
为流入所述PWM整流器 的有功电流反馈值，R
s
为理想电网等效内阻，L
s
为理想电网等效电感，s为拉普拉斯微分算子。 在电网侧电压波动抑制系统的一种示意性实施例中，所述变频器为四象限变频器。
[0010]在电网侧电压波动抑制系统的一种示意性实施例中，所述四象限变频器将第一频率电 压和第二频率电压施加在所述异步电机上，所述第一频率电压的频率为50HZ，所述第二 频率电压的频率为40HZ。
[0011]本专利技术还提出一种电网侧电压波动抑制方法，其应用于对异步电机进行温升试验的变频 器中，所述变频器通过公共连接点与理想电网电连接，所述异步电机与所述变频器电连接， 其特征在于，所述电网侧电压波动抑制方法包括以下步骤：
[0012]采集公共连接点的三相电压；
[0013]对所述公共连接点的三相电压进行锁相以获取电压相位；
[0014]采集流入所述变频器的PWM整流器的三相电流；
[0015]将流入所述PWM整流器的三相电流分解成有功电流和无功电流，并将所述有功电流和 所述无功电流的数值作为反馈值；
[0016]采集所述PWM整流器的直流母线电压，并将所述PWM整流器的直流母线电压的数值 作为反馈值；
[0017]根据所述PWM整流器直流母线电压给定值和所述PWM整流器的直流母线电压反馈值 计算获得有功电流给定值；
[0018]根据所述PWM整流器有功电流给定值和流入所述PWM整流器的有功电流反馈值计算 获得有功电压给定值；
[0019]基于流入所述PWM整流器的有功电流反馈值计算获得流入所述PWM整流器无功电流 给定值；
[0020]根据所述PWM整流器无功电流给定值和流入所述PWM整流器的无功电流反馈值计算 获得无功电压给定值；
[0021]根据所述有功电压给定值和所述无功电压给定值计算获得三相正弦调制波；以及
[0022]将所述三相正弦调制波与三角载波进行比较以产生驱动信号，并采用所述驱动信号控制 所述PWM整流器的输出电压。
[0023]在电网侧电压波动抑制方法的一种示意性实施例中，在基于流入所述PWM整流器的有 功电流反馈值计算获得流入所述PWM整流器无功电流给定值的步骤中，采用公式(7)
计算 获得流入所述PWM整流器无功电流给定值；
[0024][0025]在公式(7)中，i
q
为流入所述PWM整流器的无功电流给定值，i
d
为流入所述PWM整 流器的有功电流反馈值，R
s
为理想电网等效内阻，L
s
为理想电网等效电感，s为拉普拉斯微分 算子。
[0026]本专利技术又提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令， 所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意一种电网侧电压波动抑制方 法。
[0027]本专利技术再提出一种计算机程序，其包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被 执行时使至少一个处理器执行上述任意一种电网侧电压波动抑制方法。
[0028]本专利技术进一步提出一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可 读介质上并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电网侧电压波动抑制系统(200)，其应用于对异步电机(106)进行温升试验的变频器(103)中，所述变频器(103)通过公共连接点(102)与理想电网(101)电连接，所述异步电机(106)与所述变频器(103)电连接，其特征在于，包括：电压采集模块(10)，采集公共连接点(102)的三相电压(v)；电压锁相模块(20)，对所述公共连接点(102)的三相电压(v)进行锁相以获取电压相位；电流采集模块(30)，采集流入所述变频器(103)的PWM整流器(104)的三相电流；坐标变换模块(40)，将流入所述PWM整流器(104)的三相电流分解成有功电流和无功电流，并将所述有功电流和所述无功电流的数值作为反馈值；直流电压采集模块(50)，采集所述PWM整流器(104)的直流母线电压，并将所述PWM整流器(104)的直流母线电压的数值作为反馈值；直流母线电压调节模块(60)，根据所述PWM整流器(104)直流母线电压给定值和所述PWM整流器(104)的直流母线电压反馈值计算获得有功电流给定值；有功电流调节模块(70)，根据所述PWM整流器(104)有功电流给定值和流入所述PWM整流器(104)的有功电流反馈值计算获得有功电压给定值；无功电流给定值计算模块(80)，基于流入所述PWM整流器(104)的有功电流反馈值计算获得流入所述PWM整流器(104)无功电流给定值(i
q
)；无功电流调节模块(90)，根据所述PWM整流器(104)无功电流给定值(i
q
)和流入所述PWM整流器(104)的无功电流反馈值计算获得无功电压给定值；逆坐标变换模块(100)，根据所述有功电压给定值和所述无功电压给定值计算获得三相正弦调制波；以及PWM调制模块(110)，将所述三相正弦调制波与三角载波进行比较以产生驱动信号，并采用所述驱动信号控制所述PWM整流器(104)的输出电压。2.如权利要求1所述的电网侧电压波动抑制系统(200)，其特征在于，所述无功电流给定值计算模块(80)基于流入所述PWM整流器(104)的有功电流反馈值采用公式(7)计算获得流入所述PWM整流器(104)无功电流给定值(i
q
)；在公式(7)中，i
q
为流入所述PWM整流器(104)的无功电流给定值，i
d
为流入所述PWM整流器(104)的有功电流反馈值，R
s
为理想电网等效内阻，L
s
为理想电网等效电感，s为拉普拉斯微分算子。3.如权利要求1所述的电网侧电压波动抑制系统(200)，其特征在于，所述变频器(103)为四象限变频器。4.如权利要求3所述的电网侧电压波动抑制系统(200)，其特征在于，所述四象限变频器将第一频率电压和第二频率电压施加在所述异步电机(106)上，所述第一频率电压的频率为50HZ，所述第二频率电压的频率为40HZ。5.电网侧电压波动抑制方法，其应用于对异步电机(106)...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩学军，
申请(专利权)人：西门子上海电气传动设备有限公司，
类型：发明
国别省市：