[发明专利]一种大容量统一电力扰动发生装置

权利要求书

1.一种大容量统一电力扰动发生装置，其特征在于，所述装置采用三相结构，包括功率变换模块和电力电子拓扑变换模块，所述功率变换模块的整流侧接入交流电网，所述功率变换模块的逆变侧与所述电力电子拓扑变换模块一端连接，所述电力电子拓扑变换模块的另一端连接负载端的电网侧，所述电力电子拓扑变换模块采用状态互锁的控制保护方式，用于防止晶闸管单元TG1和TG3同时导通以及晶闸管单元TG2和TG3同时导通两种状态的发生，避免电网通过晶闸管单元TG3短路的故障发生。

2.如权利要求1所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述功率变换模块包括整流侧和逆变侧，所述整流侧采用多绕组的单相变压器连接单相H桥变换器结构，所述多绕组单相变压器原边通过并联电抗器接入交流侧电网，所述多绕组单相变压器副边的每个绕组依次与整流侧单相H桥变换器的交流侧连接；所述逆变侧采用H桥级联结构，H桥级联结构单相H桥变换器与整流侧的单相H桥变换器形成“背靠背”结构，逆变侧的每个单相H桥变换器通过LC滤波电路以及晶闸管单元接入电力电子拓扑变换模块。

3.如权利要求2所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述H桥级联结构由串联的单相H桥变换器组成，所述单相H桥变换器由四个桥臂组成，每个桥臂由IGBT模块组成，所述IGBT模块包括IGBT器件以及与其反并联的二极管组成。

4.如权利要求3所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述整流侧的单相H桥变换器与逆变侧的单相H桥变换器之间并联有电容器。

5.如权利要求2所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述装置三相结构的三个多绕组单相变压器的原边与电网的连接方式为星型连接。

6.如权利要求2所述的统一电能质量控制器，其特征在于，所述LC滤波电路由串联的电容器和电抗器组成；所述晶闸管单元由反并联的两个晶闸管组成。

7.如权利要求1所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述电力电子拓扑变换模块改变功率变换模块的逆变侧接入电网的方式，所述电力电子拓扑变换模块包括三组三相晶闸管单元，其中一组三相晶闸管单元的两端分别连接交流电网侧和负载侧，且逆变侧的H桥级联变换器的输入侧接入交流侧电网；另外一组三相晶闸管单元的两端分别连接负载侧和逆变侧的桥级联变换器的输出侧；第三组三相晶闸管单元与逆变侧的H桥级联变换器的输出侧连接；

所述晶闸管单元由反并联的两个晶闸管组成。

8.如权利要求1所述的电力扰动发生装置，其特征在于，所述三组三相晶闸管单元分别为晶闸管单元TG1、TG2和TG3；

当装置处于电压扰动发生工况下时，晶闸管单元TG1关断，TG2导通且TG3关断，功率变换模块的逆变侧串联于直流电网中，运行于电压源状态，注入电网扰动电压；

当装置处于电流扰动发生工况下时，晶闸管单元TG1导通，TG2关断且TG3导通，装置的逆变侧并联于电网中，运行于电流源状态，注入电网扰动电流。