[发明专利]一种模块化电网背景谐波模拟装置及其控制方法

权利要求书

1.一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，包括：主控单元、全控整流单元、谐波电压发生单元和上位机；所述主控单元与全控整流单元、谐波电压发生单元和上位机分别连接；交流输入端依次串联全控整流单元和谐波电压发生单元；

主控单元接收上位机发送的电网背景谐波电压数据参数信息，并根据接收到的信息发出控制指令，控制谐波电压发生单元产生相应的背景谐波电压；谐波电压发生单元输出测的霍尔电压采样信号反馈到主控单元，主控单元根据接收到的反馈信号对控制指令进行调整；

所述全控整流单元包括并联连接的若干全控整流子单元，所述谐波电压发生单元包括若干谐波电压发生子单元，每一个全控整流子单元连接一个谐波电压发生子单元组成一个电网背景谐波模拟模块，所有的电网背景谐波模拟模块的输出端通过分支断路器并联在一起，接入不同测试设备的输入端；

主控单元与每一个电网背景谐波模拟模块进行双向通信，当单个电网背景谐波模拟模块出现故障后，自动退出运行，其余电网背景谐波模拟模块根据负载容量自动均分输出。

2.如权利要求1所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，所述上位机与远程监控平台连接，通过远程监控平台向上位机发送电网背景谐波电压数据参数信息，上位机将接收到的信息发送至主控单元；或者，远程监控平台直接向主控单元发送电网背景谐波电压数据参数信息。

3.如权利要求1所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，主控单元根据测试设备的容量，控制每一个电网背景谐波模拟模块的输出。

4.如权利要求1所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，所述全控整流单元和谐波电压发生单元采用隔离式PWM整流和PWM逆变的两级变换架构模块化结构，通过扩展功率模块的级联数来扩大装置容量。

5.如权利要求1所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，每一个所述全控整流子单元通过断路器与交流输入端连接；所述全控整流子单元的输入端并联RC高频吸收装置，然后依次串联连接缓冲电阻和输入电抗器后接入主动式整流回馈变流器，主动式整流回馈变流器将交流电压转换成可控的直流电压；所述主动式整流回馈变流器的输出端连接谐波电压发生单元。

6.如权利要求5所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，每一个所述全控整流子单元的输出端直流母线相互独立；直流母线电压由直流母线支撑的储能电容器维持，两个储能电容器串联后接在直流母线的两端。

7.如权利要求5所述的一种模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，所述每一个谐波电压发生子单元输入端连接两个串联连接的储能电容器，所述储能电容器串联后连接在直流母线的两端；然后直流母线接入模拟逆变器，所述模拟逆变器的输出端依次串联电抗器和缓冲电阻后，并联RC高频吸收装置。

8.一种模块化电网背景谐波模拟装置的控制方法，采用了如权利要求1-7中任一项所述的模块化电网背景谐波模拟装置，其特征在于，包括：

主控单元根据接收的设定电网背景谐波电压数据参数信息生成背景谐波电压控制指令，并发送至谐波电压发生单元；谐波电压发生单元根据接收到的控制指令生成相应的背景谐波电压；

指控单元接收谐波电压发生单元反馈的输出信号，并与设定的电网背景谐波电压数据参数信息进行比较，根据两者的差值对背景谐波电压控制指令进行调整。