可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試裝置，更具體的說，涉及一種用于風電機組電壓波動和閃變適應性測試裝置。
【背景技術】
[0002]隨著風電產業(yè)的高速發(fā)展以及風電裝機容量在國家電力結構的占比不斷提升，越來越多的國家對并網型風力發(fā)電機組的電網接入條件及電網適應性提出了嚴格要求。國家標準《GB/T19963-2011風電場接入電力系統技術規(guī)定》分別對風電機組的低電壓穿越、電壓適應性、頻率適應性、諧波適應性、電壓不平衡度適應性、電壓波動和閃變適應性提出了明確要求。
[0003]風電機組的電壓波動和閃變適應性一般發(fā)生在電網異常情況下。為了深入測試，需要研制一種可控的電源發(fā)生裝置，構建可反復進行實驗的風電機組測試系統，比較和完善風電機組電壓波動和閃變適應性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題在于，克服現有電網不易調節(jié)的缺陷，提供一種可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置，該可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置可用于風電機組測試。
[0005]本發(fā)明包括但不限于如下方案。
[0006]一種可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置，其包括基于功率半導體開關器件構建的變流器，所述變流器的輸入端連接交流電源，所述變流器的輸出端產生所需的電壓波動和閃變可控電源并連接到風電機組。
[0007]優(yōu)選地，所述功率半導體開關器件為絕緣柵雙極晶體管。
[0008]優(yōu)選地，所述可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置用作風電機組電壓波動和閃變適應性測試裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述變流器包括控制器和依次連接的整流器、直流環(huán)節(jié)、逆變器，所述控制器采集所述整流器、所述逆變器的電壓、電流信號，所述整流器連接到所述交流電源，在所述控制器的控制下實現穩(wěn)定直流環(huán)節(jié)電壓的功能，所述逆變器連接到所述風電機組，在所述控制器控制下實現可控電源功能。
[0010]優(yōu)選地，所述逆變器產生所需的可控電源，經過濾波器濾波后用于所述風電機組的電壓波動和閃變適應性測試。
[0011]優(yōu)選地，所述整流器包括由絕緣柵雙極晶體管構建的第一橋式電路和輸入濾波器；所述直流環(huán)節(jié)包括串接在所述第一橋式電路的輸出端的直流電容和均壓電阻；所述逆變器包括由絕緣柵雙極晶體管構建的第二橋式電路和輸出濾波器；所述第二橋式電路的輸入端連接所述第一橋式電路的輸出端。
[0012]優(yōu)選地，所述輸入濾波器包括輸入電抗器和輸入電容組；所述輸入電抗器對應串接在所述第一橋式電路的各相輸入端；所述輸入電容組并聯在所述交流電源的各相輸入端。
[0013]優(yōu)選地，所述輸出濾波器包括輸出電抗器和輸出電容組；所述輸出電抗器串接在所述第二橋式電路的各相輸出端；所述輸出電容組并聯在所述輸出電抗器和所述風電機組之間。
[0014]優(yōu)選地，所述控制器包括電壓電流采集系統、控制脈沖計算系統和控制脈沖輸出系統，所述電壓采集系統采集所述交流電源和所述直流環(huán)節(jié)的電壓；所述電流采集系統采集所述第一橋式電路和所述第二橋式電路的各相電流；所述脈沖計算系統根據所述電壓采集系統和所述電流采集系統的信號計算所述絕緣柵雙極晶體管的開關指令；所述控制脈沖輸出系統驅動所述絕緣柵雙極晶體管的導通和關斷。
[0015]本發(fā)明可靈活產生不同閃變限值的電壓源，擴展測試范圍，豐富測試數據，縮短實驗周期。
【附圖說明】
[0016]圖1為根據本發(fā)明的一個實施方式的可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置的總體結構示意圖。
[0017]圖2在圖1的基礎上進一步示出了變流器的一個示例性結構。
[0018]圖3為根據本發(fā)明的一個實施方式的可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置的變流器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面參照圖1至圖3說明本發(fā)明的原理及示例性實施方式。
[0020]本發(fā)明涉及一種可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置。如圖1所示，該發(fā)生裝置包括基于功率半導體開關器件構建的變流器2，該變流器輸入端連接交流電源1，輸出端產生所需的電壓波動和閃變可控電源，進而可連接到風電機組3。
[0021 ] 在一個具體的示例中，本發(fā)明提供一種風電機組電壓波動和閃變適應性測試裝置，其包括基于絕緣柵雙極晶體管構建的變流器2，該變流器2輸入端連接交流電源1，輸出端連接風電機組3。
[0022]如圖2所示，在一個示例中，所述變流器2包括控制器21和依次連接的整流器22、直流環(huán)節(jié)23、逆變器24。所述控制器21采集所述整流器22、所述逆變器24的電壓、電流信號。所述整流器22連接交流電源1，在所述控制器21控制下實現穩(wěn)定直流環(huán)節(jié)23電壓功能。所述逆變器24連接風電機組，在所述控制器控制下實現可控電源功能。
[0023]優(yōu)選地，逆變器24產生所需的可控電源，經過濾波器濾波后可用于風電機組3的電壓波動和閃變適應性測試。
[0024]本發(fā)明可靈活產生不同閃變限值的電壓源，擴展測試范圍，豐富測試數據，縮短實驗周期。
[0025]圖3為根據本發(fā)明的一個實施方式的可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置的變流器2的結構示意圖。
[0026]如圖3所示，所述整流器22包括由絕緣柵雙極晶體管S1-S6構建的第一橋式電路和輸入濾波器；所述直流環(huán)節(jié)23包括串接在所述橋式電路輸出端的直流電容Cd和均壓電阻Rd;所述逆變器24包括由絕緣柵雙極晶體管S' fS' 6構建的第二橋式電路和輸出濾波器；所述第二橋式電路輸入端連接所述第一橋式電路輸出端。
[0027]本發(fā)明中，所述輸入濾波器包括輸入電抗器L1-L3和輸入電容組C1-C3 ;所述輸入電抗器L1-L3對應串接在所述第一橋式電路各相輸入端；所述輸入電容組C1-C3并聯在所述交流電源各相輸入端。所述輸出濾波器包括輸出電抗器L' fL' 3和輸出電容組C' fC' 3;所述輸出電抗器L' fL' 3串接在所述第二橋式電路各相輸出端；所述輸出電容組C' fC' 3并聯在所述輸出電抗器L' fL' 3和所述風電機組3之間。
[0028]在本發(fā)明的可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置中，所述控制器21包括電壓、電流采集系統、控制脈沖計算系統和控制脈沖輸出系統。所述電壓采集系統采集所述交流電源和所述直流環(huán)節(jié)電壓；所述電流采集系統采集所述第一橋式電路和第二橋式電路各相電流；所述脈沖計算系統根據所述電壓采集系統和電流采集系統的信號計算所述絕緣柵雙極晶體管開關指令；所述控制脈沖輸出系統驅動所述絕緣柵雙極晶體管導通和關斷。
[0029]本發(fā)明的可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置，其有益效果包括:
[0030]1、采用基于絕緣柵雙極晶體管構建的變流器，功率密度大，體積小，成本低，并且能夠承受較大的動態(tài)沖擊，從而緩解實驗系統對電網容量的要求；
[0031]2、能夠方便、靈活地產生不同電壓波動和閃變限值的可控電源，擴展測試范圍，豐富測試數據，縮短測試周期；
[0032]3、能夠為對比和改進風電機組電壓波動和閃變適應性提供支撐。
[0033]上面參照【附圖說明】了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，應當理解，上述說明僅是示例性的。本領域的技術人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，對本發(fā)明作出各種修改和變型。本發(fā)明的保護范圍由所附的權利要求書限定。
【主權項】
1.一種可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置，其包括基于功率半導體開關器件構建的變流器，所述變流器的輸入端連接交流電源，所述變流器的輸出端產生所需的電壓波動和閃變可控電源并連接到風電機組。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述功率半導體開關器件為絕緣柵雙極晶體管。3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置用作風電機組電壓波動和閃變適應性測試裝置。4.根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述變流器包括控制器和依次連接的整流器、直流環(huán)節(jié)、逆變器，所述控制器采集所述整流器、所述逆變器的電壓、電流信號，所述整流器連接到所述交流電源，在所述控制器的控制下實現穩(wěn)定直流環(huán)節(jié)電壓的功能，所述逆變器連接到所述風電機組，在所述控制器控制下實現可控電源功能。5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于， 所述逆變器產生所需的可控電源，經過濾波器濾波后用于所述風電機組的電壓波動和閃變適應性測試。6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于， 所述整流器包括由絕緣柵雙極晶體管構建的第一橋式電路和輸入濾波器；所述直流環(huán)節(jié)包括串接在所述第一橋式電路的輸出端的直流電容和均壓電阻；所述逆變器包括由絕緣柵雙極晶體管構建的第二橋式電路和輸出濾波器；所述第二橋式電路的輸入端連接所述第一橋式電路的輸出端。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述輸入濾波器包括輸入電抗器和輸入電容組；所述輸入電抗器對應串接在所述第一橋式電路的各相輸入端；所述輸入電容組并聯在所述交流電源的各相輸入端。8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述輸出濾波器包括輸出電抗器和輸出電容組；所述輸出電抗器串接在所述第二橋式電路的各相輸出端；所述輸出電容組并聯在所述輸出電抗器和所述風電機組之間。9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述控制器包括電壓電流采集系統、控制脈沖計算系統和控制脈沖輸出系統，所述電壓采集系統采集所述交流電源和所述直流環(huán)節(jié)的電壓；所述電流采集系統采集所述第一橋式電路和所述第二橋式電路的各相電流；所述脈沖計算系統根據所述電壓采集系統和所述電流采集系統的信號計算所述絕緣柵雙極晶體管的開關指令；所述控制脈沖輸出系統驅動所述絕緣柵雙極晶體管的導通和關斷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可控電壓波動和閃變發(fā)生裝置，包括基于功率半導體開關器件構建的變流器，該變流器輸入端連接交流電源，輸出端產生所需的電壓波動和閃變可控電源。變流器包括控制器和整流器、直流環(huán)節(jié)、逆變器?？刂破骺刂颇孀兤鳟a生所需的可控電源，經過濾波器濾波后可用于風電機組電壓波動和閃變適應性測試。本發(fā)明可靈活產生不同閃變限值的電壓源，擴展測試范圍，豐富測試數據，縮短實驗周期。
【IPC分類】G01R31/34, G01R1/28
【公開號】CN105652200
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張俊杰
【申請人】國電龍源電氣有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月4日