[发明专利]一种模拟电网特性的交流电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别指一种模拟电网特性的交流电源。

背景技术

随着原来越多的分布式发电系统接入电网，各国电网公司都对分布式发电系统提出了新的严格要求，即要求在电网出现故障时分布式发电系统可以继续并网运行并发出有功或无功来支持电网。因此分布式发电系统在并网之前都要进行电网适应能力的测试，然而由于电网的目标是提供标准的三相正弦电压，各种形式的电网故障并不常见。因此在对分布式发电系统进行测试时，仅通过电网很难复现出故障情况，需要专门的设备或仪器来模拟上述故障。

现有电网模拟交流电源：采用三相全桥结构，与三个单相变压器相连,模拟电网特性。

现有技术的缺点：三台单相变压器体积大，造价高，副边接线复杂。

采用H桥变流器与变压器组合装置模拟电网的特性，能够对真实的电网进行逼真的模拟和仿真，以进行光伏逆变器的性能和并网检测实验。该装置采用三相H桥变频器，与三个单相输入三相输出的三相变压器相连。根据电网故障和相关法规要求：模拟正常情况下的电网电压，符合电网公司要求；模拟出电压幅值变化、频率变化等动态故障；模拟三相不平衡、波形畸变等静态故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用H桥结构变流器与三相变压器组合来取代 三相全桥结构变流器与三个单相变压器组合的装置。来实现模拟正常情况下的电网电压，符合电网公司要求；模拟出电压幅值变化、频率变化等动态故障；模拟三相不平衡、波形畸变等静态故障。

本发明提供一种模拟电网特性的交流电源,其特征在于由G整流装置、三相H桥结构变流器、三相变压器依次连接构成，其中：

所述的G整流装置，为逆变器提供直流电；

所述的三相H桥结构变流器，由三个H桥逆变结构和交流滤波器连接构成，所述的交流滤波器对三相H桥逆变器输出的交流电进行滤波，以降低输出谐波；

所述的三相变压器，变压器输入的三相绕组独立，分别接三个Ｈ桥逆变结构的输出，变压器输出为三相。

所述的三相变压器的副边三个绕组连接成三角形或星形。

相对于现有的电网模拟交流电源，本发明的特点：

A、前端采用三个Ｈ桥单相全桥逆变电路，输入共一个直流母线；

B、后端输出变压器为一台三相变压器，变压器输入的三相绕组独立，分别接三个Ｈ桥的输出，变压器输出为三相。

本发明的有益效果：

a. 采用此电路的模拟交流电源，可以模拟电网的各种工况，包括零低穿、电网谐波、电网电压和频率波动，以及闪变和瞬变等，性能指标更完善，更接近被测试设备的实际工况；

b.采用此电路的电网模拟交流电源可省掉三台单相变压器，重量较轻，成本较低。

附图说明

图1. 系统原理框图(三角形输出)；

图2. 系统原理框图(星形输出)；

图3. H桥逆变结构电路图；

图4. 交流滤波器电路图；

图5. 变压器电路图(三角形)；

图6. 变压器电路图(星形)。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步阐述，图1和图2为本发明技术方案的系统原理框图，用变流器和变压器模拟电网特性，配合PV模拟器，检测光伏逆变器的性能及参数。本装置的主电路图主要有三部分：G整流部分，为逆变器提供直流电；A、B、C为H桥逆变结构(电路图如图3所示)，构成三相H桥逆变电路， D、E、F为交流滤波器，电路图如图4所示，该部分对三相H桥逆变器输出的交流电进行滤波，以降低输出谐波；T为变压器，电路图如图5和图6所示，该部分输出被测试光伏逆变器所需的电压等级，该变压器原边为三个独立绕组，副边如图5三个绕组连接成三角形，输出三相电源;副边如图6三个绕组连接成星形,输出三相电源。