[发明专利]一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子测试实验领域，特别是一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法。

背景技术

科技的发展，现代各种电力电器、民用电器以及非线性负荷大量接入电网，造成大量的无功电流、谐波电流注入到电网当中，电网的工作环境错综复杂，相互影响相互干扰。这些影响不但造成了电网输电的损耗大大增加，而且让各类用电设备工作失常。而且，现有技术中没有专门的节能型多功能模拟用电负载检测系统，在电气设备试验中，负载往往采用 RLC 阻抗负载箱进行能耗放电的方式进行，这种方法不仅测试精度低，电能浪费严重、负载采用有级调节难以满足不同工况连续调节能力、功率较小易造成器件老化和烧毁、热稳定性差、负载形式单一等技术问题。目前市面上还没有一种装置可以针对以上问题同时进行测试的系统平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种节能型多功能模拟用电负载装置，包括：能馈滤波单元、待测设备接入单元、能量转换单元、多功能电子负载单元以及中央控制单元；所述待测设备接入单元分别与所述能馈滤波单元以及所述多功能电子负载单元相连；所述能馈滤波单元以及所述多功能电子负载单元分别与所述中央控制单元相连；所述能量转换单元分别与所述能馈滤波电源、所述多功能电子负载单元以及所述中央控制单元相连。

在本发明一实施例中，所述能馈滤波单元包括：电流互感器CT、进线开关K1、进线交流接触器KM1、进线预充电接触器KM2、进线预充电电阻R1、进线滤波电容C1、进线滤波电感L1、第一三电平I型IGBT模块T1、第二三电平I型IGBT模块T2以及第三三电平I型IGBT模块T3；所述进线开关K1一端连接电网三相电压输入端，另一端与所述第一进线交流接触器KM1一端以及所述进线预充电接触器KM2的一端连接；所述进线预充电接触器KM2的另一端与所述进线预充电电阻R1一端相连；所述进线预充电电阻R1的另一端与所述进线交流接触器KM1的另一端相连，并经所述进线滤波电容C1一端，连接至所述进线滤波电感L1一端；所述进线滤波电容C1的另一端与所述电网的N导线相连；所述进线滤波电感L1的另一端分别连接至所述第一三电平I型IGBT模块T1、所述第二三电平I型IGBT模块T2以及所述第三三电平I型IGBT模块T3。

在本发明一实施例中，所述多功能电子负载单元包括三相隔离变压器TA、出线开关K2、出线交流接触器KM3、出线预充电接触器KM4、出线预充电电阻R2、出线滤波电容C2、出线滤波电感L2、第四三电平I型IGBT模块T4、第五三电平I型IGBT模块T5以及第六三电平I型IGBT模块T6；所述三相隔离变压器TA三相进线端连接至电网三相电压输入端，三相出线端连接至所述出线开关K2的进线端；所述出线开关K2的出线端分别与所述出线交流接触器KM3的一端以及所述出线预充电接触器KM4的一端连接；所述出线预充电接触器KM4的另一端与所述出线预充电电阻R2的一端相连；所述出线预充电电阻R2的另一端与所述出线交流接触器KM3的另一端相连，并经所述出线滤波电容C2的一端，连接至所述出线滤波电感L2的一端；所述出线滤波电感L2的另一端还与所述三相隔离变压器TA输出端的N1导线相连；所述出线滤波电感L2分别连接至所述第四三电平I型IGBT模块T4、所述第五三电平I型IGBT模块T5以及所述第六三电平I型IGBT模块T6。

在本发明一实施例中，所述能量转换单元包括：第一直流电容器CD1、第二直流电容器CD2、第三直流电容器CD3、第四直流电容器CD34、放电直流接触器KM5以及放电电阻R3；所述放电直流接触器KM5的一端接直流母排的正极，另一端接所述放电电阻R3的一端；所述放电电阻R3的另一端接所述直流母排的负极；所述第一直流电容器CD1的正极接直流母排的正极，负极接所述第二直流电容器CD2的正极，所述第二直流电容器CD2的负极接所述直流母排的负极；所述第三直流电容器CD3的正极接所述直流母排的正极，负极接所述第四直流电容器CD4的正极；所述第四直流电容器CD4的负极接所述直流母排的负极；所述第二直流电容器CD2的正极还与所述能馈滤波单元中的电网的N导线相连；所述第四直流电容器CD4的正极还与所述多功能电子负载单元中的三相隔离变压器TA输出端的N1导线相连。