[发明专利]一种电网模拟装置及其高频谐波电流控制方法

权利要求书

1.一种电网模拟装置，其特征在于，包括：变压器、基波发生单元、谐波发生单元以及第一电抗器；其中：

所述基波发生单元取电于所述变压器的相应副边绕组；

所述基波发生单元的输出端通过所述第一电抗器，与所述谐波发生单元的输出端并联连接，连接点作为所述电网模拟装置的输出端。

2.根据权利要求1所述的电网模拟装置，其特征在于，所述谐波发生单元，包括：

一个三相输出的功率变换器；或者，

三个单相输出且通过输出侧一极实现星形连接的功率变换器；又或者，

至少两个第一变换模块；所述第一变换模块包括三个单相输出的功率变换器，各所述第一变换模块的对应相分别级联，各相级联后的一端互连，另一端作为所述谐波发生单元的输出端。

3.根据权利要求2所述的电网模拟装置，其特征在于，所述功率变换器为AC/AC变换器，且所述谐波发生单元取电于：所述变压器中另外的相应副边绕组，或者，另一变压器的相应副边绕组。

4.根据权利要求2所述的电网模拟装置，其特征在于，所述功率变换器为DC/AC变换器，且所述DC/AC变换器的直流侧正负极之间设置有母线电容。

5.根据权利要求4所述的电网模拟装置，其特征在于，所述母线电容并联连接有泄放电路。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电网模拟装置，其特征在于，所述谐波发生单元的输出端，与所述电网模拟装置的输出端之间，还设置有：双绕组变压器；

或者，所述谐波发生单元的输出端，所述第一电抗器远离所述基波发生单元的一侧，以及，所述电网模拟装置的输出端之间，还设置有：三绕组变压器。

7.根据权利要求6所述的电网模拟装置，其特征在于，所述谐波发生单元的输出端，与相应变压器之间，还设置有第二电抗器。

8.根据权利要求1-5任一项所述的电网模拟装置，其特征在于，所述基波发生单元，包括：至少两个第二变换模块；

所述第二变换模块包括三个单相输出且分别取电于所述变压器中相应副边绕组的AC/AC变换器；

各所述第二变换模块的对应相分别级联，各相级联后的一端互连，另一端作为所述基波发生单元的输出端。

9.一种电网模拟装置的高频谐波电流控制方法，其特征在于，所述电网模拟装置为如权利要求1-8任一项所述的电网模拟装置；所述高频谐波电流控制方法包括：

根据所述电网模拟装置的输出电压，以及，所述电网模拟装置中谐波发生单元的输出电流，进行基波和谐波分离以及park变换；

以输出电压谐波幅值给定值为目标，对park变换得到的各分量进行调节；

根据调节结果进行ipark变换和空间矢量调制，得到所述谐波发生单元的调制波。

10.根据权利要求9所述的电网模拟装置的高频谐波电流控制方法，其特征在于，根据所述电网模拟装置的输出电压，以及，所述电网模拟装置中谐波发生单元的输出电流，进行基波和谐波分离以及park变换，包括：

分别通过带通滤波器，对所述输出电压和所述输出电流进行基波和谐波分离，得到输出电压谐波幅值、基波电流和谐波电流；

对所述基波电流进行park变换，得到基波电流d轴分量和基波电流q轴分量；对所述谐波电流进行park变换，得到谐波电流d轴分量及谐波电流q轴分量。

11.根据权利要求10所述的电网模拟装置的高频谐波电流控制方法，其特征在于，对所述基波电流进行park变换时所需的角度，为对所述输出电压进行锁相后得到的基波相位；

对所述谐波电流进行park变换时所需的角度，为根据设定谐波频率进行积分后得到的。

12.根据权利要求10或11所述的电网模拟装置的高频谐波电流控制方法，其特征在于，以输出电压谐波幅值给定值为目标，对park变换得到的各分量进行调节，包括：

以分离得到的输出电压谐波幅值，作为电压外环中所述输出电压谐波幅值给定值的反馈量，对所述谐波电流d轴分量进行调节；

以零作为电流环给定，对其他分量进行调节；

分别对两个d轴调节量和两个q轴调节量进行求和，作为所述调节结果。