[发明专利]高精度高速率防孤岛测试装置

说明书

本发明提供一种高精度高速率防孤岛测试装置，用于对待测物电压输出及模拟RLC负载，功率转换单元分别连接待测物和电网；参数检测单元耦接于功率转换单元与待测物之间，获取并输出采样电压和采样电流给数字信号处理单元；数字信号处理单元实现电网模拟器模式和防孤岛测试模式的切换；模拟RLC负载，获取参数检测单元所得采样电压和采样电流，演算得出一参考电压，在切换为防孤岛测试模式时，由该参考电压对功率转换单元进行控制，以实现防孤岛测试。该装置能够用于电压输出和模拟负载RLC运行的无缝切换，无需切换控制环路，能够避免控制环路从零开始计算所产生的控制误差。

技术领域

本发明涉及一种高精度高速率防孤岛测试装置。

背景技术

目前市场对替代能源的需求正在稳定增长中，因此对于并网型分散式电源的配置，需要依照相应已制定的规范进行测试。

现有的电子防孤岛测试装置仅能实现模拟RLC负载使用，同时，目前市场上的交流电源，主要作为电网模拟电源使用，但难以模拟RLC负载使用，在需要进行模拟RLC负载时，需要切换控制环路，导致存在误差，不利于测试使用。

此外，现有电子防孤岛测试用的PQ控制算法中，功率中包含有基波功率和谐波功率，但是调节电压和频率时，都是基波电压和频率，并不能真实的反应RLC特性。现有电子防孤岛测试装置使用的半导体器件为IGBT，受限于器件因素，装置的开关频率不能过高，因此环路带宽很低，在逆变器含有谐波电流时，流过RLC负载时，会产生谐波电压，现有设备不能模拟到50次谐波电压的情况。

上述问题是在高精度高速率防孤岛测试装置的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供解决现有技术中存在的如何实现电网模拟器模式与模拟RLC负载的无缝切换，以降低误差，并利于测试使用的一种高精度高速率防孤岛测试装置。

本发明的技术解决方案是：

一种高精度高速率防孤岛测试装置，用于对待测物电压输出及模拟RLC负载，包括功率转换单元、参数检测单元和数字信号处理单元，

一功率转换单元，分别连接待测物和电网，具有一双向可调变电流的机制，用于将电网的电压转换输出给待测物或对待测物进行模拟RLC负载测试；

一参数检测单元，耦接于功率转换单元与待测物之间，获取并输出采样电压和采样电流给数字信号处理单元；

一数字信号处理单元，实现电网模拟器模式和防孤岛测试模式的切换；模拟RLC负载，获取参数检测单元所得采样电压和采样电流，演算得出一参考电压，在切换为防孤岛测试模式时，由该参考电压对功率转换单元进行控制，以实现防孤岛测试。

进一步地，功率转换单元包括顺次连接AC-DC模块、DC-DC隔离模块、DC-AC模块和LC滤波电路，AC-DC模块和DC-DC隔离模块为双向模块， AC-DC模块连接电网，DC-AC模块通过LC滤波电路连接待测物，DC-AC模块为双向可调模块，DC-AC模块连接数字信号处理单元的输出端。

进一步地，参数检测单元包括电压采样模块和电流采样模块，电压采样模块连接于功率转换单元与待测物之间，电流采样模块串联于功率转换单元与待测物之间。

进一步地，数字信号处理单元包括功率计算模块、电网模拟器控制模块和防孤岛模拟模块，

一功率计算模块，分别连接参数检测单元和防孤岛模拟模块，获取并输出采样电压和采样电流，计算出电网、待测物和模拟RLC电路不同支路的功率；

一电网模拟器控制模块，在电网模拟器模式下，将预设电压作为输出电压，对功率转换单元进行对应的PWM控制；