[发明专利]开关电源节能老化系统

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，具体涉及一种开关电源节能老化系统。 

背景技术

现有的关电源老化方法是利用大功率电阻作模拟负载进行烧机老化，电能浪费巨大。中国专利公开了一种开关电源节能烧机设备的专利，电子负载20包括两个部分：负载电流控制单元22、并网电流控制单元23。负载电流控制单元22将被老化电源21输出的直流电变换成高压的直流电，同时控制其输入电流（即控制被老化电源的输出电流），并网电流控制单元23将高压直流电变成交流电，回馈到电网中，达到节能的目的，并网电流控制单元23通过控制其输出电流以保证并网电流和电网电压同相。该电子负载20一般包括两个电流传感器：负载电流检测传感器、并网电流检测传感器。 

上述电子负载虽然实现了能量的循环利用，但是会导致系统输入电流的谐波含量增大，对电网的稳定产生了很大的负面影响。另外，使用了以上节能电子负载20的三相系统中，由于系统高次谐波电流占据很大部分，导致系统的零线电流甚至比相线电流还大，零线电流的大小和被老化电源21的输入电流谐波有关，因此具有不确定性，这样电力部门不好评估零线电流的大小，存在很大的安全隐患。产生以上问题的原因是以上专利文献中提到的节能电子负载20输出的并网电流波形是和电网同相的标准正弦波，但是由于被老化电源21的输入电流往往不是标准的正弦波，而是包含有一定的高次谐波，导致系统从电网补充的电流含有大量的高次谐波。 

以下从数学上解释该节能电子负载会导致系统总谐波含量增加。假设被老化电源输入电流只包括基波和三次谐波，谐波成分为基波的20%，即其输入电流为Ip=Sinωt + 0.2Sin3ωt。假设节能电子负载的效率为80%，其输出并网电流中只含有基波成分，即并网电流Ie=0.8Sinωt。那么系统总输入电流Iin= Ip-Ie = Sinωt + 0.2Sin3ωt - 0.8Sinωt=0.2Sinωt + 0.2Sin3ωt。可以看出三次谐波的幅值和基波的幅值都为0.2，谐波成分为基波的100%，谐波含量大大增加。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有谐波治理功能的开关电源节能老化系统。 

本发明提供一种开关电源节能老化系统，包括被老化电源、节能电子负载，被老化电源的输入端连接电网，被老化电源的输出端连接节能电子负载的输入端，节能电子负载的输出端反馈连接回电网，节能电子负载向电网注入包含谐波含量的电流波形，用于补偿降低系统输入电流中的谐波含量。 

上述节能电子负载输出的并网电流中的谐波含量是根据系统输入电流或者被老化电源输入电流中的谐波含量变化而变化，通过控制节能电子负载输出的并网电流谐波含量的大小而使系统输入电流中的谐波含量降低。

上述节能电子负载包括用于检测系统和/或被老化电源输入电流谐波含量的谐波电流检测单元、负载电流控制单元、DC-AC电路、DSP控制电路，其中，负载电流控制单元的输入端连接被老化电源的输出端，负载电流控制单元的输出端连接DC-AC电路的输入端，DC-AC电路的输出端反馈连接回电网，谐波电流检测单元的输出端连接DSP控制电路的输入端，DSP控制电路的输出端连接DC-AC电路的输入端；负载电流控制单元将被老化电源输出电压转换为385V的直流母线电压并同时控制负载电流的波形和大小；DC-AC电路负责将385V直流母线电压变换为交流电回馈到电网中，并控制并网电流的大小和波形；DSP控制电路检测电网电压的大小、频率和相位以及并网电流、母线电压，根据上述这些值产生SPWM（正弦波脉宽调制）驱动波驱动DC-AC电路的IGBT，同时DSP控制电路负责和系统上位机进行通讯以获取电流设置指令。

上述系统包括检测系统输入电流Iin的系统输入电流传感器、检测被老化电源输入电流Ip的被老化电源输入电流传感器、检测能电子负载输出并网电流Ie的并网电流传感器三个电流传感器中的两个或两个以上，其中，系统输入电流传感器串联在系统输入端，其输出端连接谐波电流检测单元的输入端；被老化电源输入电流传感器串联在被老化电源输入端，其输出端连接谐波电流检测单元的输入端；并网电流传感器串联在DC-AC电路的输出端，其输出端连接DSP控制电路的输入端。 

上述系统输入电流传感器、被老化电源输入电流传感器、并网电流传感器为检流电阻互感器、电流互感器或霍尔电流传感器。