[发明专利]一种模块化高效隔离可编程电压源装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种模块化高效隔离可编程电压源装置及其控制方法，包括所述控制单元根据接收的目标电压参数生成驱动指令信号，控制电压源发生单元输出相应的电压源；所述目标电压参数包括输出电压频率值、输出电压有效值和运行周期；所述输出电压频率值通过正弦波表产生指令信号，所述输出电压有效值通过PI调节产生幅值信号，根据指令信号与幅值信号产生电压瞬时值指令信号；将电压瞬时值指令信号与运行周期依次通过电压瞬时PI调节器和电流瞬时PI调节器，得到驱动指令信号。接入不同的测试设备，实现连续调节电压幅值、相位，电压渐变，步阶功能，同时可实现不同电压、频率、时间的设定，并可连续循环测试。

技术领域

本发明涉及试验电源技术领域，特别是涉及一种模块化高效隔离可编程电压源装置及其控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着电力系统用电设备要求的不断提高，目前国家及省市级的设备检测机构和试验中心需要对电气设备进行功能检验，测试设备的高低压性能，频率耐受度，变频变压、低电压穿越等功能。目前，采用通过整流桥方式进行冲击试验，桥式整流器可以在90°与270°时试验而不必改变整流器极性，整流器半周电源电流额定值至少为发生器冲击电流驱动能力的两倍，以提供适当的运行安全系数；但是由于整流桥的开关时刻不能控制，功能单一，可控性不高，不能满足试验需求。

采用调压器和开关方式进行电源试验装置，通过控制调压器的输出电压高低实现电压的跌落、上升和中断，可以在与相位角无关的情况下来断开和闭合开关，调压器的输出电压可以通过人工调节，也可以通过电机自动调节，还可以用多路开关来选择自耦变压器的抽头来实现；但是这种方式能够实现简单的高低压试验，对电压变化快的装置，无法实现验证；也不能对测试装置进行电压闪变耐受、低电压穿越等功能。

采用调压器和功率放大器进行电源试验装置，根据试验需求在波形发生器内产生需要的波形，经过功率放大器进行放大，能够实现电压快速变化，输出功率较小，应用于小功率测试，但是不能满足大功率工业设备检验容量要求。

综上，发明人认为现有技术至少存在以下问题：按照公知技术用于低压设备的电源测试装置，功能单一，装置复杂，操作可控性差，对于大功率试验无法正常检测，无法全方面模拟电源状态，且同一套设备不能满足多项性能的测试的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种模块化高效隔离可编程电压源装置及其控制方法，该装置的输入端和输出端通过电压源发生单元完全隔离，控制单元根据接收的目标电压参数生成驱动指令信号，控制电压源发生单元输出相应的电压源，接入不同的测试设备，通过连续调节电压幅值、相位，实现电压渐变、步阶功能，同时可实现不同电压、频率、时间的设定，并连续循环测试。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种模块化高效隔离可编程电压源装置，包括：控制单元及电压源发生单元；

所述控制单元根据接收的目标电压参数生成驱动指令信号，控制电压源发生单元输出相应的电压源；

所述目标电压参数包括输出电压频率值、输出电压有效值和运行周期；所述输出电压频率值通过正弦波表产生指令信号，所述输出电压有效值通过PI调节产生幅值信号，根据指令信号与幅值信号产生电压瞬时值指令信号；

将电压瞬时值指令信号与运行周期依次通过电压瞬时PI调节器和电流瞬时PI调节器，得到驱动指令信号。

第二方面，本发明提供一种模块化高效隔离可编程电压源装置的控制方法，包括：

控制单元根据接收的目标电压参数生成驱动指令信号，控制电压源发生单元输出相应的电压源；

控制单元根据接收的由电压源发生单元发送的反馈信号，对驱动指令信号进行调整；