[发明专利]一种电网模拟装置

摘要

本发明涉及一种电网模拟装置，主要由实时数字仿真模块、信号调制器、功率放大器、滤波器和采样反馈模块五部分组成，具有大幅提高了放大效率，解决了RTDS不能模拟大容量电网的问题；大幅提高了开关频率，有效模拟实际电网中50kHz以内的谐波，频率响应范围宽，对于跌落、高次谐波电网形态的模拟逼真；降低了L、C参数的要求，简化了滤波器的设计，减小了滤波器的体积；构建三相功率放大器更加容易；该装置可方便应用升压变压器提高输出电压，通过并联功放芯片提高输出功率，有效克服了数字功放芯片对输出电压和功率的限制，方便模拟各种形态电网；能够方便模拟电网特殊工况；频率响应范围宽，对于跌落、高次谐波等现象模拟逼真。

主权项

一种电网模拟装置，其特征是，主要由实时数字仿真模块、信号调制器、功率放大器、滤波器和采样反馈模块五部分组成，实时数字仿真模块连接信号调制器，信号调制器连接功率放大器，功率放大器连接滤波器，滤波器连接采样反馈模块，采样反馈模块连接实时数字仿真模块，滤波器输出模拟信号；实时数字仿真模块用于建立和仿真电网模型，产生正弦信号；功率放大器采用应用数字功放技术的数字功放芯片，采用两级放大形式，第一级放大由信号调制器将幅值较低的正弦信号转化为5V的PWM信号，第二级放大由功率放大器将第一级的PWM波形作为驱动信号进行幅值和功率放大，其信号输出方式采用桥接式负载BTL（Bridge Tied load），具有两个功放输出端，一个功放的输出是另外一个输出端的镜像，两输出波形在相位上相差180°，幅值是单端输出波形的两倍；滤波器采用LCL拓扑结构，用于滤除高次谐波，确保波形不失真且不向电网引入谐波；采样反馈模块用于采集滤波器输出信号，并将其反馈至实时数字仿真模块的AD采集端，系统形成闭环，消除误差。