一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括諧波變頻電源、諧波變壓器、工頻電源、工頻變壓器以及電源控制系統(tǒng)；所述諧波變頻電源和工頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述諧波變頻電源的輸出端與諧波變壓器的輸入端相連；所述諧波變頻電源的輸出端與電源控制系統(tǒng)的輸入端相連，所述諧波變頻電源受控于電源控制系統(tǒng)；運(yùn)用該方法進(jìn)行諧波特性試驗(yàn)，能夠得到多種頻率組合的諧波信號(hào)，滿足實(shí)際諧波實(shí)驗(yàn)的需要的缺陷。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、調(diào)試簡(jiǎn)單，可以在線更新輸出的諧波參數(shù)，噪音也小。利用該試驗(yàn)方法有利于更好地了解電網(wǎng)諧波特性，提高電網(wǎng)電能質(zhì)量與安全性。
【專利說(shuō)明】一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣工程領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電力電抗器、電容器的諧波噪音是影響電力電容器、電抗器長(zhǎng)期安全運(yùn)行的世界性難題。隨著諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償受重視程度的提高，以及直流輸電、新能源發(fā)電的廣泛應(yīng)用，電力電容器和平波電抗器用量的日趨增長(zhǎng)，對(duì)其技術(shù)要求也越來(lái)越高。受限于現(xiàn)有技術(shù)水平，目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的諧波實(shí)驗(yàn)設(shè)備只能采用工頻等效代取或采用單頻中頻電源多個(gè)串聯(lián)，不僅操作麻煩，而且不符合實(shí)際運(yùn)行情況，不能提供多種頻率組合的諧波信號(hào)，難以滿足實(shí)際諧波試驗(yàn)的需要。
[0003]如進(jìn)行諧波實(shí)驗(yàn)中的噪聲實(shí)驗(yàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)中的橋式電路，總電壓和總電流都為單個(gè)試品為2倍，其中試品(LKK-35-1251-11.021)進(jìn)行11次諧波測(cè)試時(shí)，電壓和電流分別達(dá)到了 38775V和1018.1A，所需無(wú)功為1018.11*38.775 = 39498kVA，所以系統(tǒng)總無(wú)功為39498*4 = 157992kVA，假設(shè)諧波電源容量為 800KVA，則 157992/800 = 197.5，所以補(bǔ)償 Q值需達(dá)到197.5才能滿足要求，然而實(shí)際中的系統(tǒng)Q值可能達(dá)不到197.5。
[0004]試品(LKK-35-1251-11.021)外形尺寸3.8x3.8x6.2m，尺寸龐大，造價(jià)昂貴，且橋式電路同時(shí)需要4臺(tái)，同時(shí)要求除試品外的3臺(tái)，無(wú)任何電氣問(wèn)題以保證不對(duì)試品產(chǎn)生任何影響。
[0005]中頻變壓器頻率范圍:50?2500Hz，由于頻率過(guò)寬，實(shí)際中阻抗電壓是指在50Hz下的值，所以頻率越高輸出功率越小。我們以試品(LKK-35-1251-11.021)中11次諧波為例:假設(shè)中頻變壓器阻抗電壓5%，11次諧波下的阻抗電壓為5*11 = 55%，即11次諧波下輸出功率為額定的42%，存在較大的能量損耗。
[0006]因此，開(kāi)發(fā)出一種新型的大功率諧波電源特性試驗(yàn)裝置勢(shì)在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)已知技術(shù)中諧波實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作麻煩，無(wú)法提供多種頻率組合的諧波信號(hào)，設(shè)計(jì)出一種大功率多頻率組合的諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，為諧波治理技術(shù)和電力設(shè)備耐諧波能力提供驗(yàn)證手段和技術(shù)裝備。
[0008]一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，包括諧波變頻電源、諧波變壓器、工頻電源、工頻變壓器、電源控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置；
[0009]所述諧波變頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述諧波變頻電源的輸出端與諧波變壓器的輸入端相連，所述諧波變壓器的輸出端與試品相連，
[0010]所述工頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述工頻電源的輸出端與工頻變壓器的輸入端相連，所述工頻變壓器的輸出端與試品相連；
[0011]所述諧波變壓器中的鐵芯為帶狀非晶材料卷繞制成的無(wú)氣隙鐵芯；
[0012]所述工頻變壓器通過(guò)工頻通道輸出工頻電源，所述諧波變壓器通過(guò)諧波通道輸出諧波電源，所述工頻電源和諧波電源同時(shí)疊加后輸送給試品；
[0013]所述測(cè)量裝置的輸入端與試品的信號(hào)加載端相連；
[0014]所述諧波變頻電源、工頻電源及測(cè)量裝置的輸出端均與電源控制系統(tǒng)的輸入端相連，所述諧波變頻電源和工頻電源受控于電源控制系統(tǒng)；
[0015]所述諧波變頻電源包括可調(diào)頻調(diào)幅支持多頻率組合和在線更新參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)諧波源及全橋功率放大電路；
[0016]所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源的輸出端與全橋功率放大電路的輸入端連接；
[0017]所述試品為電容器或電力電抗器。
[0018]所述工頻通道只傳輸工頻信號(hào)，所述諧波通道只傳輸諧波信號(hào)；
[0019]所述工頻變壓器的一端與試品的加載端相連，另一端通過(guò)工頻通道接地；
[0020]所述諧波變壓器的一端通過(guò)諧波通道與試品的加載端相連，另一端接地；
[0021]所述試品與諧波變壓器和工頻變壓器之間還設(shè)有功率補(bǔ)償裝置。
[0022]【所述試品為電力電抗器時(shí)，所述功率補(bǔ)償裝置與試品串聯(lián)；所述試品為電容器時(shí)，所述功率補(bǔ)償裝置與試品并聯(lián)。】
[0023]【利用功率補(bǔ)償裝置對(duì)試品容量進(jìn)行功率補(bǔ)償，對(duì)提供功率的電源功率大大降低；】
[0024]所述諧波變頻電源采用多個(gè)諧波變頻電源并聯(lián)。
[0025]所述多個(gè)并聯(lián)的諧波變頻電源為柜式插拔結(jié)構(gòu)。
[0026]采用多個(gè)并聯(lián)的柜式插拔結(jié)構(gòu)的諧波變頻電源，單個(gè)電源的電流小，功耗低，相對(duì)于整機(jī)式大容量諧波變頻電源，散熱性好，且易維護(hù)，可以單個(gè)維修；
[0027]所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源由32位的DSP、超大規(guī)模CPLD、32位的存儲(chǔ)器、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸出濾波器構(gòu)成，所述DSP輸出端與超大規(guī)模CPLD輸入端連接，存儲(chǔ)器與超大規(guī)模CPLD雙向連接；超大規(guī)模CPLD輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與輸出濾波器連接。
[0028]所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸出端相連的濾波電路。
[0029]所述全橋功率放大電路由4個(gè)橋臂構(gòu)成全橋放大矩陣，每個(gè)橋臂由一個(gè)IGBT構(gòu)成或由兩個(gè)以上相同型號(hào)的IGBT并聯(lián)構(gòu)成。
[0030]所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸入端相連的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路的輸入端與電源電路相連。
[0031]一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法，采用所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，利用諧波變頻電源產(chǎn)生所需頻率的諧波，諧波變壓器采用電磁感應(yīng)原理將諧波變頻電源輸出的諧波升壓至所需的電壓值；工頻變壓器將工頻電源輸出的信號(hào)進(jìn)行升壓，所述工頻變壓器輸出的信號(hào)與諧波升壓變壓器輸出的信號(hào)分別通過(guò)工頻通道和諧波通道輸出后，同時(shí)疊加加載到試品上，利用功率補(bǔ)償裝置對(duì)試品的容量進(jìn)行功率補(bǔ)償，測(cè)量裝置采集加載到試品上的信號(hào)；電源控制系統(tǒng)依據(jù)諧波變頻電源與工頻電源輸出的信號(hào)和測(cè)量裝置采集的信號(hào)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行控制，得到試品所需的諧波信號(hào)；
[0032]所述電源控制系統(tǒng)控制過(guò)程如下:
[0033]首先，利用電源控制系統(tǒng)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行自我調(diào)節(jié)；
[0034]I)將電源控制系統(tǒng)采集諧波變頻電源的輸出電壓、電流信號(hào)及諧波各次諧波含量與設(shè)定的諧波變頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第一允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第一允許誤差范圍；
[0035]2)將電源控制系統(tǒng)采集工頻電源的輸出電壓及電流信號(hào)與設(shè)定的工頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第三允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制工頻變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第三允許誤差范圍；
[0036]然后，依據(jù)測(cè)量信號(hào)對(duì)諧波變頻電源進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)；
[0037]將測(cè)量裝置采集的加載到試品上的信號(hào)與試品所需的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第二允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第二允許誤差范圍，實(shí)現(xiàn)大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法的全自動(dòng)控制，提供各種需要的電源信號(hào)。
[0038]諧波變頻電源輸入電壓交流380V，輸出為50Hz?2500Hz諧波電壓，最大諧波電流可超過(guò)2500A，諧波以50Hz為步進(jìn)調(diào)節(jié)，一次支持12種不同頻率的諧波疊加，各次諧波的大小可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；通過(guò)諧波升壓變壓器升壓，到達(dá)試驗(yàn)要求的電壓值。
[0039]有益效果
[0040]本發(fā)明提供了一種對(duì)電力電容器和平波電抗器進(jìn)行諧波實(shí)驗(yàn)的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，與現(xiàn)有技術(shù)中的慣用方法中的橋式電路截然不同，在測(cè)試一個(gè)試品時(shí)需要增加三個(gè)試品，搭成橋式電路來(lái)為試品提供諧波信號(hào)，而本發(fā)明通過(guò)利用諧波變頻電源輸出所需的諧波信號(hào)，對(duì)一個(gè)試品進(jìn)行測(cè)試時(shí)，無(wú)需增加額外的三個(gè)試品，采用電源控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，反饋調(diào)節(jié)控制諧波變頻電源，解決了目前同類產(chǎn)品單相諧波電源不能提供多種頻率組合的諧波信號(hào)，不能滿足實(shí)際諧波實(shí)驗(yàn)的需要的缺陷。利用工頻通道和諧波通道來(lái)分別輸送工頻信號(hào)和諧波信號(hào)，使得兩者互不干擾；利用功率補(bǔ)償裝置對(duì)試品容量進(jìn)行功率補(bǔ)償，對(duì)提供功率的電源功率大大降低；同時(shí)，本發(fā)明所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、調(diào)試簡(jiǎn)單，不用調(diào)節(jié)功放三極管的基極偏置電壓，可以輸出多達(dá)八通道頻率組合，可以在線更新輸出的諧波參數(shù)，噪音也小。采用多個(gè)并聯(lián)的柜式插拔結(jié)構(gòu)的諧波變頻電源，單個(gè)電源的電流小，功耗低，相對(duì)于整機(jī)式大容量諧波變頻電源，散熱性好，且易維護(hù)，可以單個(gè)維修；易于均流，控制整個(gè)電源的精度；利用該試驗(yàn)方法有利于更好地了解電網(wǎng)諧波特性，提高電網(wǎng)電能質(zhì)量與安全性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為本發(fā)明所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0042]圖2是所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源的結(jié)構(gòu)方框圖；
[0043]圖3是所述全橋功率放大電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0044]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0045]如圖1所示，一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，包括諧波變頻電源、諧波變壓器、工頻電源、工頻變壓器、電源控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置；；
[0046]所述諧波變頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述諧波變頻電源的輸出端與諧波變壓器的輸入端相連，所述諧波變壓器的輸出端與試品相連，
[0047]所述工頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述工頻電源的輸出端與工頻變壓器的輸入端相連，所述工頻變壓器的輸出端與試品相連；
[0048]所述諧波變壓器中的鐵芯為帶狀非晶材料卷繞制成的無(wú)氣隙鐵芯；
[0049]所述工頻變壓器通過(guò)工頻通道輸出工頻電源，所述諧波變壓器通過(guò)諧波通道輸出諧波電源，所述工頻電源和諧波電源同時(shí)疊加后輸送給試品；
[0050]所述測(cè)量裝置的輸入端與試品的信號(hào)加載端相連；
[0051]所述諧波變頻電源、工頻電源及測(cè)量裝置的輸出端均與電源控制系統(tǒng)的輸入端相連，所述諧波變頻電源和工頻電源受控于電源控制系統(tǒng)；
[0052]所述諧波變頻電源包括可調(diào)頻調(diào)幅支持多頻率組合和在線更新參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)諧波源及全橋功率放大電路；
[0053]所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源的輸出端與全橋功率放大電路的輸入端連接；
[0054]所述試品為電容器或電力電抗器。
[0055]所述工頻通道只傳輸工頻信號(hào)，所述諧波通道只傳輸諧波信號(hào)；
[0056]所述工頻變壓器的一端與試品的加載端相連，另一端通過(guò)工頻通道接地；
[0057]所述諧波變壓器的一端通過(guò)諧波通道與試品的加載端相連，另一端接地；
[0058]所述試品與諧波變壓器和工頻變壓器之間還設(shè)有功率補(bǔ)償裝置。
[0059]【所述試品為電力電抗器時(shí)，所述功率補(bǔ)償裝置與試品串聯(lián)；所述試品為電容器時(shí)，所述功率補(bǔ)償裝置與試品并聯(lián)?！?br> [0060]所述諧波變頻電源采用多個(gè)諧波變頻電源并聯(lián)。
[0061]所述多個(gè)并聯(lián)的諧波變頻電源為柜式插拔結(jié)構(gòu)。
[0062]采用多個(gè)并聯(lián)的柜式插拔結(jié)構(gòu)的諧波變頻電源，單個(gè)電源的電流小，功耗低，相對(duì)于整機(jī)式大容量諧波變頻電源，散熱性好，且易維護(hù)，可以單個(gè)維修；
[0063]如圖2所示，標(biāo)準(zhǔn)諧波源由32位的DSP11、超大規(guī)模CPLD14、32位的存儲(chǔ)器I區(qū)
12、32位的存儲(chǔ)器II區(qū)13、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器I 15、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器II 16、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器III17、輸出濾波器I 18、輸出濾波器II 19和輸出濾波器III10構(gòu)成,所述DSPll輸出端與超大規(guī)模CPLD14輸入端連接，存儲(chǔ)器I區(qū)12和32存儲(chǔ)器II區(qū)13均與超大規(guī)模CPLD14雙向連接；超大規(guī)模CPLD14輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器I 15輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器II 16輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器III17輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器I 15輸出端與輸出濾波器I 18連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器II 16輸出端與輸出濾波器II 19連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器III 17輸出端與輸出濾波器III 10連接，標(biāo)準(zhǔn)諧波源包括三路輸出，每路輸出的諧波頻率可在0.1Hz-1MHz之間自由設(shè)定。
[0064]所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸出端相連的濾波電路。
[0065]所述全橋功率放大電路由4個(gè)橋臂構(gòu)成全橋放大矩陣,每個(gè)橋臂由一個(gè)IGBT構(gòu)成或由兩個(gè)以上相同型號(hào)的IGBT并聯(lián)構(gòu)成。
[0066]如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)諧波源送出的諧波信號(hào)電壓，送入全橋功率放大電路2進(jìn)行功率放大然后輸出。全橋功率放大電路由4個(gè)橋臂構(gòu)成全橋放大矩陣,每個(gè)橋臂由一個(gè)IGBT構(gòu)成，IGBT以開(kāi)關(guān)方式工作，電流在開(kāi)關(guān)過(guò)程中回饋到與IGBT并聯(lián)的直流濾波電容中，進(jìn)行無(wú)功交換，有利于減少發(fā)熱，增強(qiáng)帶無(wú)功負(fù)載的能力。
[0067]所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸入端相連的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路的輸入端與電源電路相連。
[0068]一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法，采用所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，利用諧波變頻電源產(chǎn)生所需頻率的諧波，諧波變壓器采用電磁感應(yīng)原理將諧波變頻電源輸出的諧波升壓至所需的電壓值；工頻變壓器將工頻電源輸出的信號(hào)進(jìn)行升壓，所述工頻變壓器輸出的信號(hào)與諧波升壓變壓器輸出的信號(hào)分別通過(guò)工頻通道和諧波通道輸出后，同時(shí)疊加加載到試品上，利用功率補(bǔ)償裝置對(duì)試品的容量進(jìn)行功率補(bǔ)償，測(cè)量裝置采集加載到試品上的信號(hào)；電源控制系統(tǒng)依據(jù)諧波變頻電源與工頻電源輸出的信號(hào)和測(cè)量裝置采集的信號(hào)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行控制，得到試品所需的諧波信號(hào)；
[0069]所述電源控制系統(tǒng)控制過(guò)程如下:
[0070]首先，利用電源控制系統(tǒng)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行自我調(diào)節(jié)；
[0071]I)將電源控制系統(tǒng)采集諧波變頻電源的輸出電壓、電流信號(hào)及諧波各次諧波含量與設(shè)定的諧波變頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第一允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第一允許誤差范圍；
[0072]2)將電源控制系統(tǒng)采集工頻電源的輸出電壓及電流信號(hào)與設(shè)定的工頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第三允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制工頻變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第三允許誤差范圍；
[0073]然后，依據(jù)測(cè)量信號(hào)對(duì)諧波變頻電源進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)；
[0074]將測(cè)量裝置采集的加載到試品上的信號(hào)與試品所需的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第二允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第二允許誤差范圍，實(shí)現(xiàn)大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法的全自動(dòng)控制，提供各種需要的電源信號(hào)。
[0075]諧波變頻電源輸入電壓交流380V，輸出為50Hz?2500Hz諧波電壓，最大諧波電流可超過(guò)2500A，諧波以50Hz為步進(jìn)調(diào)節(jié)，一次支持12種不同頻率的諧波疊加，各次諧波的大小可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；通過(guò)諧波升壓變壓器升壓，到達(dá)試驗(yàn)要求的電壓值。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括諧波變頻電源、諧波變壓器、工頻電源、工頻變壓器、電源控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置； 所述諧波變頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述諧波變頻電源的輸出端與諧波變壓器的輸入端相連，所述諧波變壓器的輸出端與試品相連， 所述工頻電源的輸入端與380V交流電相連，所述工頻電源的輸出端與工頻變壓器的輸入端相連，所述工頻變壓器的輸出端與試品相連； 所述諧波變壓器中的鐵芯為帶狀非晶材料卷繞制成的無(wú)氣隙鐵芯； 所述工頻變壓器通過(guò)工頻通道輸出工頻電源，所述諧波變壓器通過(guò)諧波通道輸出諧波電源，所述工頻電源和諧波電源同時(shí)疊加后輸送給試品； 所述測(cè)量裝置的輸入端與試品的信號(hào)加載端相連； 所述諧波變頻電源、工頻電源及測(cè)量裝置的輸出端均與電源控制系統(tǒng)的輸入端相連，所述諧波變頻電源和工頻電源受控于電源控制系統(tǒng)； 所述諧波變頻電源包括可調(diào)頻調(diào)幅支持多頻率組合和在線更新參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)諧波源及全橋功率放大電路； 所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源的輸出端與全橋功率放大電路的輸入端連接； 所述試品為電容器或電力電抗器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述試品與諧波變壓器和工頻變壓器之間還設(shè)有功率補(bǔ)償裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述諧波變頻電源采用多個(gè)諧波變頻電源并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)并聯(lián)的諧波變頻電源為柜式插拔結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)諧波源由32位的DSP、超大規(guī)模CPLD、32位的存儲(chǔ)器、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸出濾波器構(gòu)成，所述DSP輸出端與超大規(guī)模CPLD輸入端連接，存儲(chǔ)器與超大規(guī)模CPLD雙向連接；超大規(guī)模CPLD輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與輸出濾波器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸出端相連的濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述全橋功率放大電路由4個(gè)橋臂構(gòu)成全橋放大矩陣,每個(gè)橋臂由一個(gè)IGBT構(gòu)成或由兩個(gè)以上相同型號(hào)的IGBT并聯(lián)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述諧波變頻電源還包括與全橋功率放大電路輸入端相連的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路的輸入端與電源電路相連。
9.一種大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的大功率諧波電源特性試驗(yàn)系統(tǒng)，利用諧波變頻電源產(chǎn)生所需頻率的諧波，諧波變壓器采用電磁感應(yīng)原理將諧波變頻電源輸出的諧波升壓至所需的電壓值；工頻變壓器將工頻電源輸出的信號(hào)進(jìn)行升壓，所述工頻變壓器輸出的信號(hào)與諧波升壓變壓器輸出的信號(hào)分別通過(guò)工頻通道和諧波通道輸出后，同時(shí)疊加加載到試品上，利用功率補(bǔ)償裝置對(duì)試品的容量進(jìn)行功率補(bǔ)償，測(cè)量裝置采集加載到試品上的信號(hào)；電源控制系統(tǒng)依據(jù)諧波變頻電源與工頻電源輸出的信號(hào)和測(cè)量裝置采集的信號(hào)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行控制，得到試品所需的諧波信號(hào)； 所述電源控制系統(tǒng)控制過(guò)程如下: 首先，利用電源控制系統(tǒng)對(duì)諧波變頻電源和工頻電源進(jìn)行自我調(diào)節(jié)； 1)將電源控制系統(tǒng)采集諧波變頻電源的輸出電壓、電流信號(hào)及諧波各次諧波含量與設(shè)定的諧波變頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第一允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第一允許誤差范圍； 2)將電源控制系統(tǒng)采集工頻電源的輸出電壓及電流信號(hào)與設(shè)定的工頻電源輸出信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第三允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制工頻變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第三允許誤差范圍； 然后，依據(jù)測(cè)量信號(hào)對(duì)諧波變頻電源進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)； 將測(cè)量裝置采集的加載到試品上的信號(hào)與試品所需的設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者之間的差值超過(guò)了設(shè)定的第二允許誤差范圍，則電源控制系統(tǒng)控制諧波變頻電源，直到兩者之間的差值不超過(guò)第二允許誤差范圍，實(shí)現(xiàn)大功率諧波電源特性試驗(yàn)方法的全自動(dòng)控制，提供各種需要的電源信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01R1/28GK104316796SQ201410578335
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】葉會(huì)生, 萬(wàn)望龍, 謝國(guó)勝, 黃福勇, 趙世華 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院, 長(zhǎng)沙三友儀器設(shè)備有限公司