基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)包括三相，每相采用單獨(dú)控制的方式，每相均由H橋功率單元多級(jí)串聯(lián)通過電壓疊加產(chǎn)生交流高壓輸出，再經(jīng)高壓濾波器和每相單獨(dú)配置的變壓器，實(shí)現(xiàn)模擬單相電網(wǎng)跌落試驗(yàn)。該試驗(yàn)臺(tái)克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，通過功率單元串聯(lián)的方式，單相單獨(dú)輸出高壓，再進(jìn)行濾波，且配置單項(xiàng)變壓器，可完全模擬電網(wǎng)電壓故障狀態(tài)，并可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率波動(dòng)、電壓偏移等試驗(yàn)功能。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及各類并網(wǎng)裝置的低壓穿越技術(shù)，特別是一種基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)在各類發(fā)電裝置和無功補(bǔ)償裝置已經(jīng)非常多的并聯(lián)在電網(wǎng)上了，如果電網(wǎng)出現(xiàn)瞬時(shí)接地等故障，將會(huì)導(dǎo)致很多設(shè)備會(huì)出現(xiàn)故障跳機(jī)。例如在風(fēng)場，電網(wǎng)瞬時(shí)接地，風(fēng)機(jī)直接跳機(jī)，大面積風(fēng)機(jī)發(fā)電跳閘。將會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)更大的故障。因此直掛電網(wǎng)的設(shè)備為了避免大范圍停機(jī)，避免對電網(wǎng)的沖擊，必須要做低電壓、高電壓穿越試驗(yàn)，并在電網(wǎng)恢復(fù)后，正常運(yùn)行。目前都采用基于單相自耦變壓器和固態(tài)繼電器(SSR)實(shí)現(xiàn)了一種低成本單相VSG，這電抗器缺點(diǎn)在于精度依靠手動(dòng)調(diào)節(jié)線圈，精度無法保證，控制電壓精度〈5%，無法控制諧波干擾設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)通過功率單元串聯(lián)的方式，單相單獨(dú)輸出高壓，再進(jìn)行濾波，且配置單相變壓器，可完全模擬電網(wǎng)電壓故障狀態(tài)，并可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率波動(dòng)、電壓偏移等試驗(yàn)功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，該試驗(yàn)臺(tái)包括三相，每相采用單獨(dú)控制的方式,每相均由H橋功率單元多級(jí)串聯(lián)通過電壓疊加產(chǎn)生交流高壓輸出，再經(jīng)高壓濾波器和每相單獨(dú)配置的變壓器，實(shí)現(xiàn)模擬單相電網(wǎng)跌落試驗(yàn)。與現(xiàn)有的電網(wǎng)跌落技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是I)由于采用功能單元疊加的方法做電網(wǎng)跌落試驗(yàn)，波形效果更好，諧波更少，趨近電網(wǎng)跌落波形；2)容量可以做到10MW，比通過的電網(wǎng)跌落設(shè)備要大很多；3)可以完全實(shí)現(xiàn)模擬單相電網(wǎng)電壓跌落波形，并可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率波動(dòng)、電壓偏移等多相功能。附圖說明圖1是本技術(shù)基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本技術(shù)基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)的基本單元結(jié)構(gòu)圖；表I是功率單元開關(guān)狀態(tài)與電流流向圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)敘述。基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成功率單元、高壓濾波器和單相配置的變壓器。該試驗(yàn)臺(tái)采用單相獨(dú)立控制的方式，每相由功率單元多級(jí)串聯(lián)，通過電壓疊加產(chǎn)生交流高壓輸出，再經(jīng)高壓濾波器和每相單獨(dú)配置的變壓器，模擬單相電網(wǎng)跌落試驗(yàn)，該試驗(yàn)臺(tái)可實(shí)現(xiàn)單相0電壓穿越。試驗(yàn)臺(tái)的工作原理是由移相變壓器產(chǎn)生通用的低壓交流電，經(jīng)過三相全橋整流得到穩(wěn)定的直流電壓。此直流電壓作為逆變器中的各個(gè)功率單元模塊的直流側(cè)電壓供電電源。逆變器的主要功能是將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓后，經(jīng)功率單元直接串聯(lián)，交流高壓輸出。經(jīng)過高壓濾波器和單相變壓器后，供給用戶。見圖1、圖2，基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，該拓?fù)溆扇鄻?gòu)成，每相包括n個(gè)功率單元，每個(gè)功率單元由移相變壓器通過三相全橋整流給功率單元電容供電。功率單元采用H橋結(jié)構(gòu)單元，即標(biāo)準(zhǔn)功率單元，如圖2所示。該功率單元由4個(gè)IGBT開關(guān)器件IGBTl、IGBT2、IGBT3、IGBT4再并聯(lián)一個(gè)直流電容C組成，每個(gè)IGBT開關(guān)器件均反方向并聯(lián)一個(gè)二極管。IGBTl與IGBT2的公共端，和IGBT3與IGBT4的公共端做為功率單元的輸出端。基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)拓?fù)洌捎猛ㄓ玫募?jí)聯(lián)式方案，通過移相變壓器給單元直流母線供電，結(jié)合一定的調(diào)制方法，產(chǎn)生需要的多電平正弦波。系統(tǒng)主要由三相組成，每相由n個(gè)功率單元串聯(lián)而成。三相電的中性線接到一起，另一端通過高壓濾波器、單相變壓器接到用戶。由于采用單相獨(dú)立控制，此電壓跌落試驗(yàn)臺(tái)可完全試驗(yàn)各種電壓穿越波形。見表I，控制IGBT的柵極電壓使其導(dǎo)通或者關(guān)斷，可以使單元具有3種不同的電路狀態(tài)。第一種，如圖3-1，定義IGBTl關(guān)斷，IGBT2關(guān)斷，IGBT3關(guān)斷，IGBT4關(guān)斷，電流流經(jīng)4個(gè)續(xù)流二極管，形成整流電路，此時(shí)單元處于充電狀態(tài)。第二種，如圖3-2，定義IGBTl導(dǎo)通，IGBT2關(guān)斷，IGBT3關(guān)斷，IGBT4導(dǎo)通，此時(shí)電容處于放電狀態(tài)。第三種，如圖3_3所示，定義 IGBT2、IGBT4 導(dǎo)通、IGBTl、IGBT3 關(guān)斷；或如圖 3-4 所示，IGBTl、IGBT3 導(dǎo)通、IGBT2、IGBT4關(guān)斷,此時(shí)功率單元處于旁路狀態(tài)。功率單元的個(gè)數(shù)n是由要求輸出電壓等級(jí)決定的。如輸出3kV的電網(wǎng)電壓對應(yīng)的n=4;輸出6kV的電網(wǎng)電壓，對應(yīng)的n=6或8 ;輸出IOkV的電網(wǎng)電壓，對應(yīng)的n=10或12 ;輸出20kV的電網(wǎng)電壓，對應(yīng)的n=20或22 ;輸出35kV的電網(wǎng)電壓時(shí)，對應(yīng)的n=36或38。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，該試驗(yàn)臺(tái)包括三相，每相采用單獨(dú)控制的方式，每相均由H橋功率單元多級(jí)串聯(lián)通過電壓疊加產(chǎn)生交流高壓輸出，再經(jīng)高壓濾波器和每相單獨(dú)配置的變壓器，實(shí)現(xiàn)模擬單相電網(wǎng)跌落試驗(yàn)。

【技術(shù)特征摘要】
1.基于H橋的單相低電壓穿越試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，該試驗(yàn)臺(tái)包括三相，每相采用單獨(dú)控制的方式，每相均由H橋功率...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃新明，張躍平，鄭帥，張其生，丁衛(wèi)東，李崇，
申請(專利權(quán))人：遼寧榮信電氣傳動(dòng)技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：