[实用新型]一种网侧变换器实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制领域，尤其涉及一种网侧变换器实验系统。

背景技术

随着新能源技术和智能电网的发展及国家对节能减排的要求，网侧变换器广泛应用于工业的各个领域，并被要求适用于各种复杂工况并需满足各种动静态性能指标。例如，众所周知，非线性负载的广泛应用降低了电网电能质量，对电网污染严重，采用网侧变换器则可实现对电网的无污染连接，从而最大限度降低负载对电网影响，提高电网质量。

现有的对网侧变换器进行实验以验证其控制器参数的实验方法一般是采用双控制环（电压控制环和电流控制环）同时调试的方法，如图1所示，双控制环控制结构包括：电压控制单元1’、电流控制单元2’和PWM脉冲调制单元3’，其中，电压控制单元1’接收一电压给定信号，并向电流控制单元2’输出一电流给定信号，电流控制单元2’向PWM脉冲调制单元3’输出一参考电压信号，PWM脉冲调制单元3’将该参考电压信号作为目标信号以产生一PWM脉冲信号。由此可见，电流控制环位于整个变换器控制环的内环，且其动态参数远大于电压控制环，其输出信号直接作为目标信号产生PWM脉冲信号，因此电流控制单元的控制器参数直接决定了变换器的性能。然而，由于上述各控制单元中的控制器参数彼此相互影响，从而无法准确确定各控制器参数，因此，当采用双控制环同时调试时，一旦出现问题，则不易及时准确地确定问题的根本原因，从而延误实验进度，降低实验效率，延长产品的开发周期。

为了测定网侧变换器的性能和功能，现有的负载实验一般采用驱动电阻性负载，如图2所示，网侧变换器4’的实时功耗实验系统包括：依次连接的电网5’、网侧变换器4’和电阻模拟负载6’。由于实验系统本身损耗和电阻负载功耗存在大量耗能和散热问题，且系统损耗和负载功耗直接实时从电网5’获取，因此实验系统对电力系统容量的要求应等于负载的最大功耗，然而，实际试验过程中对大容量电网要求的实验条件不易满足。另外，与网侧变换器相连并为其提供稳定母线电压的母线电压提供设备为了可控地提升母线电压，一般需具有与网侧变换器相同的相数和母线电压可控的条件，从而限制了母线电压提供设备的使用条件。

鉴于上述情况可以看出，在电力电子行业伴随经济发展正处蓬勃时期的现在，简易、经济和实用的实验系统对产品开发成本和速度的影响显得由为重要，因此，目前迫切需要开发一种新的网侧变换器实验系统，以满足使用的需要。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种网侧变换器实验系统，以实现能量循环利用，减小损耗，提高实验效率，减小对电网容量的要求。

本实用新型所述的一种网侧变换器实验系统，包括：

一升压隔离变压器，其输入侧与一电网连接；

一与所述升压隔离变压器的输出侧连接的母线电压提供设备；以及

一网侧变换器，其一侧与所述升压隔离变压器的输入侧连接，其另一侧与所述母线电压提供设备连接以接收一母线电压；

其中，所述网侧变换器包括：

一模块单元，其接收一脉冲信号，并相应地输出一网侧脉宽电压；

一与所述模块单元连接以滤除所述网侧脉宽电压产生的电流的高次谐波成分的滤波单元；

一连接在所述滤波单元和所述电网之间的软启及并网单元；以及

一电流环控制器，其与所述软启及并网单元连接以控制该软启及并网单元实现所述网侧变换器与所述电网的并网，其还与所述模块单元连接以向该模块单元输出所述脉冲信号。

在上述的网侧变换器实验系统中，所述电流环控制器包括：

一电流控制单元，其接收一电流给定信号，采样所述模块单元的电流、所述电网的电压以及所述母线电压，并输出一参考电压信号；以及

一PWM脉冲调制单元，其根据所述参考电压信号，向所述模块单元输出所述脉冲信号。

在上述的网侧变换器实验系统中，所述系统还包括连接在所述母线电压提供设备和网侧变换器之间的母线连接装置。

在上述的网侧变换器实验系统中，所述母线电压大于所述电网的电压最大值。

在上述的网侧变换器实验系统中，所述母线电压提供设备包括单相的或三相的输入端。

在上述的网侧变换器实验系统中，所述模块单元为单相的或三相的模块单元。