[发明专利]一种电压波动和闪变发生装置

摘要

一种电压波动和闪变发生装置，属于电能质量控制技术领域。由工频交流电源(1)，基波注入变压器T₁(2)，单桥PWM整流器(3)，全桥逆变器(4)和调制注入变压器T₂(5)五部分构成。通过两级变压器副边绕组串联运行，基波注入变压器T₁输出基波电压，调制注入变压器T₂输出调制的电压，两个电压叠加后形成输出的电压波动和闪变波形。本发明的优点在于：变压器T₂原边的全桥逆变器采用电压、电流瞬时值双闭环控制，波形跟踪性能好，动态响应速度快，换流器只提供波动闪变调制分量，基波功率直接由T₁提供，具有效率高、可靠性强的优点，容易实现大容量。

主权项

1.一种电压波动和闪变发生装置，其特征在于：由工频交流电源(1)，基波注入变压器T₁(2)，单桥PWM整流器(3)，全桥逆变器(4)和调制注入变压器T₂(5)组成；工频交流电源(1)的两端连接到基波注入变压器T₁(2)的原边绕组两端，同时，工频交流电源(1)的两端也连接到单桥PWM整流器(3)的两端；通过两级变压器副边绕组串联运行，基波注入变压器T₁(2)输出基波电压，调制注入变压器T₂(5)输出调制的电压，两个电压叠加后形成输出的电压波动和闪变波形；所述的单桥PWM整流器(3)由两个IGBT及其反并联二极管串联的桥臂和两个电容串联构成的支路，桥臂中端通过连接电感L₁和工频交流电源(1)的一端相连；串联电容支路的中点和工频交流电源(1)的另一端相连；单桥PWM整流器(3)的桥臂和电容支路并联，桥臂中的IGBT集电极为整流输出的正极，桥臂的IGBT发射极为整流输出的负极；整流输出的正极连接到全桥逆变器(4)的直流母线正极，整流输出的负极连接到全桥逆变器(4)的直流母线负极；所述的全桥逆变器(4)的直流母线正负极之间并联有由4个IGBT及其反并联二极管构成的两个桥臂，两个桥臂中端输出连接到调制注入变压器T₂(5)的原边绕组的两端；调制注入变压器T₂(5)的副边绕组输出并联有滤波电容器C_f，滤波电容器C_f和调制注入变压器T₂(5)的漏抗构成了逆变器载波频率的输出滤波器；基波注入变压器T₁(2)的副边绕组和调制注入变压器T₂(5)的副边绕组串联到一起共同构成输出绕组；基波注入变压器T₁(2)输出的电压为：u₁＝A₁sin(ω₁t)，调制注入变压器T₂(5)输出的电压为：u₂＝A₂sin(ω₂t)×sin(ω₁t)，基波注入变压器T₁(2)和调制注入变压器T₂(5)输出信号叠加后得到的电压为：u＝(A₁+A₂sin(ω₂t))sin(ω₁t)，其中，ω₁为基波电压频率，ω₂为低频电压波动闪变频率，A₁为基波幅值，A₂为低频调制波幅值；由调制注入变压器T₂(5)的漏抗和调制注入变压器T₂(5)副边并联的滤波电容器C_f构成高次谐波滤波通道，来抑制全桥逆变器(4)的输出高次谐波。