[发明专利]多功能电网模拟器及其控制方法

权利要求书

1.一种多功能电网模拟器，其特征是所述模拟器的主电路结构为：设置三个相互独立的背靠背系统，所述相互独立的背靠背系统的结构形式为：输入侧为三相PWM整流器，输出侧设置为输出电压可控的单相PWM逆变器；市电经三相变压器隔离后接入三相PWM整流器；所述单相PWM逆变器经LC滤波器输出。

2.权利要求1所述多功能电网模拟器的控制方法，其特征是：

根据输出电压的不同，将模拟器的工作模式分为基波工作模式和谐波工作模式；在所述基波工作模式下输出标准的电网电压，并模拟电网电压幅值跌落、电网电压频率偏移、三相电压不平衡的电网故障；所述基波工人模式下的控制方式是以输出电压作为外环反馈变量、以所述LC滤波器中电感的电流作为内环反馈变量、向PWM逆变器输出控制信号的双闭环控制；在所述谐波工作模式下模拟电网电压谐波畸变故障；所述谐波工作模式下的控制方式是对50Hz基波频率的电压实行有效值反馈控制、对高次谐波电压实行开环控制。

3.根据权利要求2所述的多功能电网模拟器的控制方法，其特征是所述对高次谐波电压实行开环控制是设置用于抑制LC滤波器对逆变器输出电压放大作用的的高次谐波电压幅值补偿环节，所述补偿环节是将给定信号乘以一个与所述LC滤波器参数和谐波电压频率有关的补偿系数G_K(s)，所述补偿系数G_K(s)与所述LC滤波器参数以及谐波电压的频率有如下关系：G_K(s)|_s＝jω＝1-LCω²，式中：L为所述LC滤波器中的电感值，C为所述LC滤波器中的电容值，ω为高次谐波电压的频率。

4.根据权利要求2所述的多功能电网模拟器的控制方法，其特征是在所述谐波工作模式中，在所述单相PWM逆变器输出电压确定的情况下，根据拉格朗日数乘法计算得出三相PWM整流器输出直流电压需满足以下条件：当输出侧基波电压有效值为U₁，所述三相PWM整流器输出的直流电压电压U_dc需满足