[实用新型]一种电网模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验测试和电路模拟，具体涉及一种用于试验和产品性能测试的电网模拟器。

背景技术

目前，在新能源太阳能产业中，太阳能阵列产生直流(DC)电流进入光伏逆变器，输出的交流(AC)电流通过配电箱并入电网或直接接家用负载。在光伏逆变器的研发、生产中，通过配电箱，并网来测试光伏逆变器的性能，这对电网和待测设备都是非常危险的。在产品研发阶段这个方法不可行，因此需要一个功率源来模拟市电电网，这个模拟器相当于电网，可以接受待测变换器馈送来的电能并用来充分保证测量的重复性。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种电网模拟器，能输出三相独立可调，有谐波、可做低电压穿越实验的交流电源。

本实用新型技术问题这样解决：构建一种电网模拟器，包括从输入到输出依次电连接的三相PWM整流器和输出电压可控的单相PWM逆变器，单相PWM逆变器内置控制电路。

按照本实用新型提供的电网模拟器，还包括与所述三相PWM整流器输入端电连接的第一大功率开关。

按照本实用新型提供的电网模拟器，还包括与所述单相PWM逆变器输出端电连接的第二大功率开关。

按照本实用新型提供的电网模拟器，还包括与所述单相PWM逆变器输出端电连接的电感电容(LC)滤波器。

按照本实用新型提供的电网模拟器，包括从输入到输出依次电连接的交流-直流转换模块、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、输出串并联模块、滤波电路和三相输出模块；所述IGBT控制端依次电连接驱动电路、正弦脉冲调制(SPWM)、控制单元、传感电路和所述滤波电路输出端。

按照本实用新型提供的电网模拟器，所述传感电路包括电流互感器和与它相连的模/数(A/D)采集电路。

按照本实用新型提供的电网模拟器，还包括与所述控制单元电连接的电脑。

按照本实用新型提供的电网模拟器，所述电脑与控制单元之间的端口包括RS232C串口、RS485串口和通用接口总线(GPIB)中的一种或一种以上。

本实用新型提供的电网模拟器，较现有技术具有以下优势：

1、测量精度高，适用电流正弦半波及其类似的带直流分量的各种波形测试；

2、采用先进的直接数字频率合成器(DDS)波形产生技术，频率稳定度高，连续性好；

3、对100％除载加载，反应时间在2ms以内，超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的3倍。

4、具有同步触发功能，可方便精准的进行低压穿越试验。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型具体实施例一的电路框图；

图2是本实用新型具体实施例二的电路框图。

具体实施方式

首先，说明本实用新型基础：

电网模拟器整流采用了脉冲宽度调制(PWM)整流器。在整流器中，传统的相位整流器，虽被广泛使用，但是仍然存在以下问题：

1、晶闸管换相引起网侧电压波形畸变；

2、网侧谐波电流对电网产生谐波“污染”；

3、深控时网侧功率因数降低；

4、闭环控制时动态响应相对比较慢。

虽然二极管整流器，改善了整流器网侧功率因数，但仍会产生网侧谐波电流而“污染”电网；另外二极管整流器的不足还在于其直流电压不可控性。

PWM整流器对传统的相控及二极管整流器进行了全面改进。关键在于用全控型功率开关取代了半控型功率开关管或二极管，以PWM斩控整流取代了相控整流或不整流，因此，PWM整流器有以下优良性能：

1、网侧电流为正弦波；

2、网侧功率因数控制(如单位功率因数控制)；

3、电能双向传输；

4、较快的动态控制相应。

电网模拟器能模拟电网，可用于生产光伏并网逆变器的测试，可配合做防孤岛实验，可做过/欠压、过/欠频实验。

第二，详述本实用新型具体技术方案和工作原理：

(一)电路结构