本实用新型专利技术公开了一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置，包括逆变单元、滤波单元、旁路开关、双向晶闸管；滤波单元包括三组输出滤波器；三组输出滤波器的输出端分别并联旁路开关和双向晶闸管，再串联接入电网对应相端口和被测设备对应相端口之间；该装置通过在输出滤波器的端口并联双向晶闸管和旁路开关，在电路保护开关切断短路故障电流前，驱动双向晶闸管导通给短路故障电流提供旁路通路，避免短路故障电流经过扰动电压发生装置输出侧所有逆变器的续流二极管、直流母线电容流向电网，不会造成所有逆变器的续流二极管和直流母线电容超出安全工作区，最终实现对扰动电压发生装置输出侧逆变器的短路故障保护功能，并实现输出侧旁路功能。侧旁路功能。侧旁路功能。
【技术实现步骤摘要】
一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置
[0001]本技术涉及并网设备测试
，尤其涉及一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置。
技术介绍
[0002]随着新能源发电在电力系统中占比不断提高，高比例新能源、高比例电力电子装置的“双高”特征日益凸显，电力行业对新能源发电设备的并网性能要求越来越高。在此背景下，有必要广泛开展新能源发电设备与电网的互动特性、闭环效应、阻抗特性研究，评估新能源发电设备在各类电网接入条件下的适应性、支撑性和稳定性。
[0003]现有新能源发电阻抗特性测量装置有扰动电压注入式和扰动电流注入式两种，其中扰动电压注入式装置又分为全电压扰动注入式和耦合电压扰动注入式，全电压扰动注入式阻抗特性测量装置一般采用大功率逆变器来模拟电网电压和宽频扰动电压，测试过程中被测设备发电功率全部通过阻抗特性测量装置，因此全电压扰动注入式阻抗特性测量装置的容量和体积一般较大；耦合电压扰动注入式阻抗特性测量装置一般通过耦合变压器或耦合电容将小容量逆变器输出的宽频扰动电压串联叠加到电网电压上，此方案中宽频扰动电压的幅度一般不高，测试过程中被测设备发电功率只有小部分通过耦合支路流经阻抗特性测量装置，相对全电压扰动注入式阻抗特性测量装置，耦合电压扰动注入式阻抗特性测量装置中逆变器容量可以大幅度降低，装置体积更小，综合优势十分显著。
[0004]中国技术专利申请CN201811219105.0公开了一种基于级联型多电平变换器的高压阻抗特性测量装置及控制方法，该装置包括电压扰动注入单元、信号处理单元、宽频带阻抗计算与监控单元、控制单元，其中电压扰动注入单元由多个功率模块单元级联构成，三相每相级联n个子功率模块单元，各单元通过变比为k：1的变压器从电网取电，各相经LC滤波后串联接入待测系统，提供电压扰动源。每个子功率模块单元由前级单相全桥整流器、后级单相全桥逆变器构成。
[0005]现有技术方案中，用于阻抗测量的扰动电压发生装置的输出侧直接串联接入电网与被测设备之间，当被测设备侧发生三相短路故障时，即使扰动电压发生装置输出侧的所有逆变器均封波，在电路保护开关切断短路故障电流前(继电保护动作+开关分断时间约40～50ms)，短路故障电流仍会经过扰动电压发生装置输出侧所有逆变器的续流二极管、直流母线电容流向电网，造成所有逆变器的续流二极管和直流母线电容超出安全工作区，严重情况下可能导致续流二极管全部损坏并炸裂，存在短路故障保护困难的严重缺陷。
技术实现思路
[0006]本技术要解决的技术问题是提供一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置，该扰动电压发生装置的输出侧直接串联接入电网与被测设备之间，通过在装置输出侧并联双向晶闸管和旁路开关，当被测设备侧发生三相短路故障时，能够快速驱动双向晶闸管导通并闭合旁路开关，给短路故障电流提供旁路通路，避免短路故障电流经过扰动电压发生
装置输出侧所有逆变器的续流二极管、直流母线电容流向电网，不会造成所有逆变器的续流二极管和直流母线电容超出安全工作区，最终实现对扰动电压发生装置输出侧逆变器的短路故障保护功能，并实现输出侧旁路功能。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置，包括逆变单元、滤波单元、旁路开关、双向晶闸管；
[0008]所述逆变单元包括分别对应ABC三相输出的三组逆变器；
[0009]所述滤波单元包括分别对应ABC三相输出的三组输出滤波器；
[0010]所述双向晶闸管包括至少两个反向并联联结的晶闸管；
[0011]每组所述逆变器的交流输出端分别连接至一组所述输出滤波器的输入端，三组所述输出滤波器的输出端分别并联旁路开关和双向晶闸管，再串联接入电网对应相端口和被测设备对应相端口之间。
[0012]优选地，所述带旁路保护功能的扰动电压发生装置还包括宽频带变压器，每组所述输出滤波器的输出端并联双向晶闸管后对应连接所述宽频带变压器二次侧的一相绕组，所述宽频带变压器一次侧的每相绕组并联旁路开关后再串联接入电网对应相端口和被测设备对应相端口之间。
[0013]优选地，所述逆变器由一个两电平结构的H桥变换器构成。
[0014]优选地，所述逆变器由一个两电平结构的H桥变换器构成，所述逆变单元中三组所述逆变器的直流侧并联连接。
[0015]优选地，所述逆变器由一个多电平结构的H桥变换器构成。
[0016]优选地，所述逆变器由n个两电平结构的H桥变换器或者n个多电平结构的H桥变换器级联构成，其中n≥2。
[0017]优选地，所述输出滤波器采用由电感和电容构成的LC滤波器。
[0018]优选地，所述带旁路保护功能的扰动电压发生装置还包括控制器，所述控制器与所述逆变单元通信连接，并控制所述逆变单元输出至少包括1～1000Hz的扰动电压。
[0019]优选地，所述逆变器中H桥变换器的直流侧连接储能电池。
[0020]优选地，所述逆变器中各个H桥变换器的直流侧相互独立。
[0021]采用上述装置之后，该装置在输出滤波器的端口并联了双向晶闸管和旁路开关，当被测设备侧发生三相短路故障时，扰动电压发生装置逆变单元中所有逆变器第一时间封波，在电路保护开关切断短路故障电流前，通过驱动双向晶闸管导通给短路故障电流提供旁路通路，避免短路故障电流经过扰动电压发生装置输出侧所有逆变器的续流二极管、直流母线电容流向电网，不会造成所有逆变器的续流二极管和直流母线电容超出安全工作区，最终实现对扰动电压发生装置输出侧逆变器的短路故障保护功能，并实现输出侧旁路功能。
附图说明
[0022]图1为现有技术一种基于级联型多电平变换器的高压阻抗特性测量装置的系统构成图
[0023]图2为本技术实施例一的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的系统构成图；
[0024]图3为本技术实施例二的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的逆变器构成图；
[0025]图4为本技术实施例五的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的逆变器构成图；
[0026]图5为本技术实施例六的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的逆变器构成图；
[0027]图6为本技术实施例七的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的系统构成图。
具体实施方式
[0028]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0029]实施例一
[0030]请参阅图2，图2为本技术实施例一的带旁路保护功能的扰动电压发生装置的系统构成图；
[0031]本实施例公开了一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置，包括逆变单元、滤波单元、旁路开关、双向晶闸管；
[0032]所述逆变单元包括分别对应ABC三相输出的3组逆变器；
[0033]所述滤波单元包括分别对应ABC三相输出的3组输出滤波本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带旁路保护功能的扰动电压发生装置，其特征在于，包括逆变单元、滤波单元、旁路开关、双向晶闸管；所述逆变单元包括分别对应ABC三相输出的三组逆变器；所述滤波单元包括分别对应ABC三相输出的三组输出滤波器；所述双向晶闸管包括至少两个反向并联联结的晶闸管；每组所述逆变器的交流输出端分别连接至一组所述输出滤波器的输入端，三组所述输出滤波器的输出端分别并联旁路开关和双向晶闸管，再串联接入电网对应相端口和被测设备对应相端口之间。2.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的扰动电压发生装置，其特征在于，所述带旁路保护功能的扰动电压发生装置还包括宽频带变压器，每组所述输出滤波器的输出端并联双向晶闸管后对应连接所述宽频带变压器二次侧的一相绕组，所述宽频带变压器一次侧的每相绕组并联旁路开关后再串联接入电网对应相端口和被测设备对应相端口之间。3.根据权利要求1所述的带旁路保护功能的扰动电压发生装置，其特征在于，所述逆变器由一个两电平结构的H桥变换器构成。4.根据权利要求2所述的带旁路保护功能的扰动电压发生装置，其特征在于，所述逆变器由一个两...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅松林，周党生，黄晓，胡学论，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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