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一种变流器全功率低功耗测试方法技术

技术编号:9035607 阅读:236 留言:0更新日期:2013-08-15 02:23
本发明专利技术公开了一种变流器全功率低功耗测试方法,采用两个背靠背拓扑结构的变流器,整流器以正常状态运行,逆变器通过给定的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式;通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。利用本发明专利技术能够在最小电能消耗下,在尽可能得减少系统复杂性的条件下,尽可能达到现场四象限运行工况,而且对机械负载无相关要求,其能耗仅限于变压器损耗、电抗器损耗和IGBT开关损耗。故本方法是高效高可靠性的一种整流器-逆变器背靠背系统实验方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电
,尤其涉及的是。
技术介绍
传统的整流器试验方法主要有电阻消耗能量法、整流-逆变互换法、整流-逆变系统实验方法等。电阻消耗能量法是思路最简单的一种方案,但是也是非常浪费电能并且不能达到理想预期目的的一种部分验证性试验。整流逆变互换方法对整流部分主电路仅进行了逆变测试,对系统的整流特性并没有进行相应的测试,和现场实际工况并不匹配。整流逆变系统实验方法的最基本特点就是使得系统和现场工况匹配性能达到最佳,但是非常复杂,不容易实现,而且对机械要求相对较高,不同功率等级的变流器需要配备不同的机械负载。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供。本专利技术的技术方案如下:,采用两个背靠背拓扑结构的变流器,整流器以正常状态运行,逆变器通过给定的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式;通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。所述的变流器全功率低功耗测试方法,所述的给定控制策略为,采用两个PI环对有功电流和无功电流进行控制;无功电流^给定为零,通过与实际无功电流id相比较后经过PI调节输出控制电压Udl,Udl进行解耦控制后输出SVM的控制电压。通过对有功电流<的给定变化控制整流器在四象限运行,^与实际电流i,相比较后经过PI调节输出控制电压uql,Uql进行解耦控制后输出SVM的控制电压,最终输出各开关器件的开关状态及开关时间,从而实现单位功率因数控制及整流器的四象限运行。所述的变流器全功率低功耗测试方法,当有功电流的给定为正,以给定控制策略运行的逆变器从整流器和直流母线电容吸收电能馈出到电网,假设无整流器的母线电压闭环控制,则必使双三电平变流器直流母线电压vd。降低;反之,当有功电流给定^为负,则逆变侧从电网吸收能量对直流母线电容进行充电,如无整流器的控制功能,则必使双三电平变流器直流母线电压Vd。升高。而整流器通过检测直流母线电压值,从电网吸收能量或者将能量馈出到交流电网,使得直流母线电压vd。保持恒定。利用本专利技术能够在最小电能消耗下,在尽可能得减少系统复杂性的条件下,尽可能达到现场四象限运行工况,而且对机械 负载无相关要求,其能耗仅限于变压器损耗、电抗器损耗和IGBT开关损耗。故本方法是高效高可靠性的一种整流器-逆变器背靠背系统实验方法。附图说明图1为本专利技术变流器全功率低功耗测试方法的硬件示意图;图2为本专利技术变流器全功率低功耗测试方法中的逆变器控制策略具体实施例方式以下结合具体实施例,对本专利技术进行详细说明。本专利技术变流器全功率低功耗测试方法(整流逆变双馈试验方法),试验采用如图1所示的两个背靠背拓扑结构的变流器(即图1中示出的一个整流器和另外一个逆变器),整流器以正常状态运行,逆变器则通过图2的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式。通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。图2控制策略为,采用两个PI环对有功电流和无功电流进行控制。由于是单位功率控制故无功电流^给定为零,通过与实际无功电流id相比较后经过PI调节输出控制电压udl, Udl进行解耦控制后输出SVM的控制电压。通过对有功电流<的给定变化控制整流器在四象限运行乂与实际电流i,相比较后经过PI调节输出控制电压Uql,Uql进行解耦控制后输出SVM的控制电压,最终输出各开关器件的开关状态及开关时间。从而实现单位功率因数控制及整流器的四象限运行。图2中,当有功电流的给定<为正,以图示控制策略运行的逆变器从整流器和直流母线电容(图1中整流器和逆变器中间并联的电容即为直流母线电容)吸收电能馈出到电网,假设无整流器的母线 电压闭环控制,则必使双三电平变流器直流母线电压vd。降低。反之,当有功电流给定^为负,则逆变侧从电网吸收能量对直流母线电容进行充电,如无整流器的控制功能,则必使双三电平变流器直流母线电压vd。升高。而整流器通过检测直流母线电压值,从电网吸收能量或者将能量馈出到交流电网,使得直流母线电压Vd。保持恒定。在背靠背双三电平双馈试验中,通过控制^的正负和大小,可使双三电平变流器运行在四各不同象限工况下。由于整流侧的电压闭环,使整流器能够在符合现场各个工况下进行全面测试。应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。权利要求1.,其特征在于,采用两个背靠背拓扑结构的变流器,整流器以正常状态运行,逆变器通过给定的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式;通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。2.根据权利要求1所述的变流器全功率低功耗测试方法,其特征在于,所述的给定控制策略为,采用两个PI环对有功电流和无功电流进行控制;无功电流^给定为零,通过与实际无功电流id相比较后经过PI调节输出控制电压udl,udl进行解耦控制后输出SVM的控制电压。通过对有功电流^的给定变化控制整流器在四象限运行,^与实际电流i,相比较后经过PI调节输出控制电压uql,Uql进行解耦控制后输出SVM的控制电压,最终输出各开关器件的开关状态及开关时间,从而实现单位功率因数控制及整流器的四象限运行。3.根据权利要求2所述的变流器全功率低功耗测试方法,其特征在于,当有功电流的给定^为正,以给定控制策略运行的逆变器从整流器和直流母线电容吸收电能馈出到电网,假设无整流器的母线电压闭环控制,则必使双三电平变流器直流母线电压Vd。降低;反之,当有功电流给定^为负,则逆变侧从电网吸收能量对直流母线电容进行充电,如无整流器的控制功能,则必使双三电平变流器直流母线电压Vd。升高。而整流器通过检测直流母线电压值,从电网吸收能 量或者将能量馈出到交流电网,使得直流母线电压Vd。保持恒定。全文摘要本专利技术公开了,采用两个背靠背拓扑结构的变流器,整流器以正常状态运行,逆变器通过给定的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式;通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。利用本专利技术能够在最小电能消耗下,在尽可能得减少系统复杂性的条件下,尽可能达到现场四象限运行工况,而且对机械负载无相关要求,其能耗仅限于变压器损耗、电抗器损耗和IGBT开关损耗。故本方法是高效高可靠性的一种整流器-逆变器背靠背系统实验方法。文档编号H02M7/797GK103248262SQ201310187389公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日专利技术者韩耀飞, 熊树, 李渊, 郭蓓蕾, 赵张飞, 陈国振, 樊晓虹, 程坦, 马星河, 杨海江, 王金鹏 申请人:韩耀飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器全功率低功耗测试方法,其特征在于,采用两个背靠背拓扑结构的变流器,整流器以正常状态运行,逆变器通过给定的控制策略运行,使其工作在对电网提供有功电流或者吸收电网有功电流的模式;通过整流器和逆变器之间的直流母线电压控制,迫使以正常状态运行的整流器工作在有源逆变模式或者整流模式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩耀飞熊树李渊郭蓓蕾赵张飞陈国振樊晓虹程坦马星河杨海江王金鹏
申请(专利权)人:韩耀飞
类型:发明
国别省市:

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