一种电压暂降过程模拟器制造技术

本实用新型专利技术提供一种电压暂降过程模拟器，该电压暂降过程模拟器包括：电源单元、控制单元、信号发生单元和功率放大单元；电源单元分别与控制单元和信号发生单元连接；信号发生单元分别与控制单元和功率放大单元的输入极连接；其中，通过信号发生单元接收控制单元发送的控制信号，和电源单元发送的基准电压，并基于基准电压和控制信号生成电压信号，将电压信号发送至功率放大单元，以使功率放大单元输出放大后的电压信号和电流信号。通过电压暂降过程模拟器实现输出高电压信号和大电流信号，放大功率进而完成电压暂降过程的模拟。大功率进而完成电压暂降过程的模拟。大功率进而完成电压暂降过程的模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种电压暂降过程模拟器


[0001]本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种电压暂降过程模拟器。

技术介绍

[0002]随着社会上各行业自动化电气化的程度不断提高，电能质量已成为衡量电力工业发展的重要指标，而在众多电能质量问题中，电压暂降问题占比高达九成以上，因其随机性较强，治理难度大，容易造成高额的经济损失，因此为了试验诸多电压暂降补偿装置的效果，需要对电压暂降过程进行精确的模拟。
[0003]目前常通过控制电路控制逆变器IGBT通断进而实现对输出电压暂降的模拟，具体是通过PI控制实现输出电压跟随给定值变化。但电压暂降现象通常是因为大容量负载启动、雷击、短路故障等问题骤然发生，可近似看作一个阶跃变化，因此通过采样逆变器输出电压电流的方式并不能较好地模拟电压暂降的过程。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术实施例提供一种电压暂降过程模拟器，以解决现有技术不能较好地模拟电压暂降的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0006]本技术实施例第一方面公开一种电压暂降过程模拟器，所述电压暂降过程模拟器包括：电源单元、控制单元、信号发生单元和功率放大单元；
[0007]所述电源单元分别与所述控制单元和所述信号发生单元连接；
[0008]所述信号发生单元分别与所述控制单元和所述功率放大单元的输入极连接；
[0009]其中，通过所述信号发生单元接收所述控制单元发送的控制信号，和所述电源单元发送的基准电压，并基于所述基准电压和所述控制信号生成电压信号，将所述电压信号发送至所述功率放大单元，以使所述功率放大单元输出放大后的电压信号和电流信号。
[0010]优选的，所述电源单元包括USB电路单元、线性稳压器、隔离电源单元和基准电压单元；
[0011]所述USB电路单元与外部USB电源连接；
[0012]所述线性稳压器与所述控制单元连接；
[0013]所述隔离电源单元和所述基准电压单元分别与所述信号发生单元连接。
[0014]优选的，所述信号发生单元包括DAC单元和乘法器；
[0015]所述DAC单元与所述控制单元连接，其中，所述DAC单元用于接收所述控制单元发送的控制信号，并根据所述控制信号向所述乘法器发送正弦波；
[0016]所述乘法器分别与所述控制单元和所述功率放大单元的输入极连接，其中，所述乘法器用于接收所述控制单元发送的片选信号，基于所述片选信号和所述正弦波向所述功率放大单元输出电压信号。
[0017]优选的，所述功率放大单元包括整流桥电路和功率放大电路；
[0018]所述整流桥电路一端与外部交流电源连接，所述整流桥电路另一端与所述功率放大电路连接。
[0019]优选的，所述功率放大电路包括大功率运算放大器和小功率运算放大器。
[0020]优选的，所述电压暂降过程模拟器还包括：采样电阻；
[0021]所述采样电阻与所述功率放大单元的输出极连接，其中，所述采样电阻用于对所述功率放大单元输出的电压信号进行采样，得到采样结果并发送至所述小功率运算放大器，以使所述小功率运算放大器对采样结果进行校准。
[0022]优选的，所述控制单元包括MCU和外围电路；
[0023]所述MCU通过SWD接口与计算机连接，其中，所述MCU用于接收所述计算机发送的控制命令。
[0024]优选的，所述MCU的内核为ARMCortex
TM
‑
M4。
[0025]优选的，所述MCU包括定时器；
[0026]所述定时器用于调整所述控制信号的发送频率。
[0027]优选的，所述外围电路包括高速振荡器、低速振荡器和译码器。
[0028]基于上述本技术实施例提供的一种电压暂降过程模拟器，该电压暂降过程模拟器包括：电源单元、控制单元、信号发生单元和功率放大单元；电源单元分别与控制单元和信号发生单元连接；信号发生单元分别与控制单元和功率放大单元的输入极连接；其中，通过信号发生单元接收控制单元发送的控制信号，和电源单元发送的基准电压，并基于基准电压和控制信号生成电压信号，将电压信号发送至功率放大单元，以使功率放大单元输出放大后的电压信号和电流信号。通过电压暂降过程模拟器实现输出高电压信号和大电流信号，放大功率进而完成电压暂降过程的模拟。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本技术实施例提供的一种电压暂降过程模拟器的第一结构框图；
[0031]图2为本技术实施例提供的一种电压暂降过程模拟器的第二结构框图；
[0032]图3为本技术实施例提供的DAC单元和四象限乘法器DAC单元的硬件结构图；
[0033]图4为本技术实施例提供的一种电压暂降过程模拟器的第三结构框图；
[0034]图5为本技术实施例提供的一种电压暂降过程模拟器的第四结构框图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，
从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0037]由
技术介绍
可知，电力暂降是指电力系统中某点工频电压有效值暂时降低至额定电压的10％～90％(即幅值为0.1～0.9(p.u.))，并持续10ms～1min，此期间内系统频率仍为标称值，然后又恢复到正常水平的现象。现阶段的电压暂降模拟装置多通过全桥电路“背靠背”方式即对电网电压进行整流、滤波、逆变，通过改变移相桥臂对基准臂的相位差从而改变逆变器输出均方根值进而实现对输出电压暂降的模拟，但由于移相控制的特性，这种方式输出的电压谐波含量很高，难以完全模拟电压暂降发生的全过程，同时这种方式在调节输出电压时受制于功率器件的开关速度，因此调节速度较慢。
[0038]因此，本技术实施例提供一种电压暂降过程模拟器，该电压暂降过程模拟器包括：电源单元、控制单元、信号发生单元和功率放大单元；电源单元分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压暂降过程模拟器，其特征在于，所述电压暂降过程模拟器包括：电源单元、控制单元、信号发生单元和功率放大单元；所述电源单元分别与所述控制单元和所述信号发生单元连接；所述信号发生单元分别与所述控制单元和所述功率放大单元的输入极连接；其中，通过所述信号发生单元接收所述控制单元发送的控制信号，和所述电源单元发送的基准电压，并基于所述基准电压和所述控制信号生成电压信号，将所述电压信号发送至所述功率放大单元，以使所述功率放大单元输出放大后的电压信号和电流信号。2.根据权利要求1所述的电压暂降过程模拟器，其特征在于，所述电源单元包括USB电路单元、线性稳压器、隔离电源单元和基准电压单元；所述USB电路单元与外部USB电源连接；所述线性稳压器与所述控制单元连接；所述隔离电源单元和所述基准电压单元分别与所述信号发生单元连接。3.根据权利要求1所述的电压暂降过程模拟器，其特征在于，所述信号发生单元包括DAC单元和乘法器；所述DAC单元与所述控制单元连接，其中，所述DAC单元用于接收所述控制单元发送的控制信号，并根据所述控制信号向所述乘法器发送正弦波；所述乘法器分别与所述控制单元和所述功率放大单元的输入极连接，其中，所述乘法器用于接收所述控制单元发送的片选信号，基于所述片选信号和所述正弦波向所述功率放大单元输出电压信号。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雅楠，陈世光，
申请(专利权)人：川泽电气厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：