【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网和电源测试，具体为目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着全球经济的迅速发展，社会对能源的需求不断增加，加剧了新能源的开发和利用，作为新能源领域主要代表之一的分布式发电技术不断发展，很好地缓解了不可再生能源日益减少和环境污染等危机，同时解决了大型电网集中供电的弊端。为了充分发挥分布式发电的优势，同时弥补分布式发电的缺点，微电网及其相关的控制和测试系统得到了广泛的应用。微电网是一个由负荷、微电源、储能装置及控制保护装置组成的发配电系统，能够实现自我控制、保护和管理。微电网不仅充分发挥了分布式能源的优势，而且能够减小分布式发电对大电网造成的冲击影响，提高了电网稳定性的同时，也为用户带来了更高的价值和效益。
2、作为微电网的重要设备之一的负荷，对微电网的稳定性研究与测试具有重要意义。微电网负荷主要由电阻、电感和电容构成，传统的微电网测试采用真实的电阻、电感和电容组合而成的rlc负载，由电阻、电感和电容构成的rlc负载，因真实的电阻负载无法反馈能量，而将测试的电能转换成热能，造成能源的浪费，同时因电阻产生大量的热能，需要为rlc负载加装散热通风系统，提高了rlc负载的制造成本以及设备的体积和重量。在rlc参数调节方面，因为rlc负载由多个电阻、电容、电感组合而成，参数调节很难做到连续设置和调节，对测试值无法精确设置，不符合微电网测试的高标准需求。
3、有源负载系统设备可广泛应用于新能源、电力电子、电源等多个领域的研发、生产、质检等多个阶段。为解决传统的
4、因此，亟需研究新的在被测微电网电压和频率发生瞬态变化的工况下能够真实复现rlc负载瞬态响应特性的高精度和快速响应的rlc有源负载系统及其控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对被测微电网电压和频率发生瞬态变化的工况下需要真实复现rlc负载瞬态响应的问题，提出一种电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统及其控制方法。通过实时采样标准电感和标准电容的无功电流，以此无功电流作为目标无功电流实时控制被测电源的无功电流，实现负载的瞬态电抗特性，并将被测电源输出的电能回馈至公共电网，具有瞬时响应快速、设置灵活、高效、绿色节能的特点
2、本专利技术的术方案是：
3、本专利技术提供一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统,包括：
4、无功电流发生器单元，所述无功电流发生器单元的电压输入端接被测微电网输出端电容c的电压传感器，所述无功电流发生器单元用于输出标准无功电流至数字控制单元的输入端；
5、逆变器单元，包括数字控制单元和单相全桥变流器，所述的数字控制单元的一组电流、电压采样端分别连接至被测微电网输出端滤波电感lf的电流传感器和被测微电网输出端电容c的电压传感器；另一组电流采样端接无功电流发生器单元的标准无功电流输出端；所述数字控制单元的pwm输出端与单相全桥变流器的驱动端连接，所述单相全桥变流器的直流侧通过双向直流电源与公共电网连接，所述单相全桥变流器的交流侧经滤波电感lf接至被测微电网输出端。
6、进一步地，所述的无功电流发生器单元包括电压放大器单元、标准电感l0、标准电容c0以及两个霍尔电流传感器；
7、所述电压放大器单元的信号输入端与被测微电网输出端电容c的电压传感器相连，所述的电压放大器单元信号输出端与标准电感l0、标准电容c0的一端相连，所述标准电感l0和标准电容c0的另一端接地；所述的两个霍尔电流传感器分别检测标准电感l0和标准电容c0的电流，所述的两个霍尔电流传感器的输出端输出两个标准无功电流分别与数字控制单元的ad转换器的输入端相连。
8、进一步地，所述的电压放大器单元包括运算放大器和对管功率放大电路；所述的运算放大器的同相端与被测微电网输出端电容c的电压传感器相连；所述的对管功率放大电路的输入端接运算放大器的输出端，所述对管功率放大电路的输出端与标准电感l0、标准电容c0的一端相连，且与运算放大器的反相端连接形成负反馈。
9、进一步地，所述的对管功率放大电路包括npn三极管和pnp三极管，所述的npn三极管和pnp三极管各自反并联一个续流二极管。
10、进一步地，所述的数字控制单元采用嵌入式微控制器，所述嵌入式微控制器的ad采集端口的各采集通道分别与标准电感l0、标准电容c0的电流传感器输出端、逆变器单元交流侧电感lf的电流传感器输出端以及被测微电网输出端电容c的电压传感器输出端相连。
11、一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统的调控方法，该方法包括：
12、无功电流发生器单元获取被测微电网输出端电容c的电压，采用对管功率放大电路对被测微电网输出端电容c的电压缩小后获取与被测电压形状相同的电压信号；
13、将对管功率放大电路的输出信号分别激励标准电感l0和标准电容c0产生相应的无功电流；
14、采用霍尔电流传感器实时检测标准电感l0和标准电容c0的电流并输出至数字控制单元；
15、数字控制单元通过ad采集端口对无功电流发生单元中的霍尔电流传感器的输出端进行采样并转化为数字信号作为目标参考电流；
16、数字控制单元采用电流传感器获取被测微电网输出端滤波电感lf的电流、采用电压传感器获取被测微电网输出端电容c的电压，以目标参考电流为控制目标，控制单相全桥变流器和被测微电网输出端之间的交流电流，进而对被测微电网呈现用户预期的rlc负载特性。
17、进一步地，所述的目标参考电流i*计算方法为：
18、i*＝us/rx+l0/lx/ku*il0+cx/c0/ku*ic0；
19、其中：对被测电源呈现用户设置的rx、lx、cx的负载特性。
20、rx、lx、cx分别为用户设置的有源负载系统需要呈现的预期电阻值、电感值和电容值；ku表示微电网输出端电容c的电压传感器的电压增益，il0和ic0分别表示标准电感l0和标准电容c0的电流；us表示被测微电网电源的电压。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术的无功电流发生器单元采用电压放大单元、标准电感和电容输出基准无功电流，经ad采样后作为rlc电子负载中变流器的控制目标无功电流，可准确复现用户设置的rlc负载电流，无需复杂的微分和积分计算，提高了控制系统的计算效率和计算精度。
23、本专利技术的目标无功电流实时采样瞬态响应rlc有源负载可在微电网电压和频率突变的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统，其特征在于所述的无功电流发生器单元包括电压放大器单元、标准电感L0、标准电容C0以及两个霍尔电流传感器；
3.根据权利要求2所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统，其特征在于所述的电压放大器单元包括运算放大器和对管功率放大电路；所述的运算放大器的同相端与被测微电网输出端电容C的电压传感器相连；所述的对管功率放大电路的输入端接运算放大器的输出端，所述对管功率放大电路的输出端与标准电感L0、标准电容C0的一端相连，且与运算放大器的反相端连接形成负反馈。
4.根据权利要求3所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统，其特征在于：所述的对管功率放大电路包括NPN三极管和PNP三极管，所述的NPN三极管和PNP三极管各自反并联一个续流二极管。
5.根据权利要求1所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统，其特征在于：所述的数字控制单元采用嵌
6.一种权利要求1-5之一所述的目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统的调控方法，其特征在于该方法包括：
7.根据权利要求6所述的目标无功电流实时采样的瞬态响应RLC有源负载系统的调控方法，其特征在于所述的目标参考电流i*计算方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统，其特征在于所述的无功电流发生器单元包括电压放大器单元、标准电感l0、标准电容c0以及两个霍尔电流传感器；
3.根据权利要求2所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负载系统，其特征在于所述的电压放大器单元包括运算放大器和对管功率放大电路；所述的运算放大器的同相端与被测微电网输出端电容c的电压传感器相连；所述的对管功率放大电路的输入端接运算放大器的输出端，所述对管功率放大电路的输出端与标准电感l0、标准电容c0的一端相连，且与运算放大器的反相端连接形成负反馈。
4.根据权利要求3所述的一种目标无功电流实时采样的瞬态响应rlc有源负...
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