CN102636760A - 一种链式逆变***链节老化测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种链式逆变***链节老化测试装置及方法,包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路,及采用这种装置测试的方法,采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变***中链节的老化测试,采用本发明的测试装置及方法可以降低测试成本,提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及电能质量治理领域相关设备平台,属于电气自动化设备技术领域,特别涉及一种链式逆变***链节老化测试装置及方法。
背景技术
H桥逆变器广泛应用于各种变流装置中,如高压变频调速器(MVD)、新型静止同步补偿器(STATCOM)、新能源发电逆变器、动态电压恢复期(DVR)、有源滤波器(APF)等。
采用链式逆变器的新型静止同步补偿器(STATCOM)又称为链式静止同步补偿器,其单个H桥逆变器又称为链节,是STATCOM的关键部分,链节的可靠性直接决定STATCOM的可靠性,出厂前每个链节都需要进行带载老化试验,以保证产品的无故障高可靠稳定运行。
链节的老化测试方法目前主要是单个H桥逆变器测试,该方案包括一个链节和一个可调直流电源以及一个电抗,可调直流电源并联在电容两端,提供母线电压,拓扑如图3所示,通过改变IGBT驱动信号PWM调制波的大小实现电流的变化,从而进行链节的老化测试。
现有技术应用于链节老化测试,存在以下缺点:
1、老化测试只能单个链节进行,测试效率低;
2、实验平台搭建成本高。
发明内容
发明目的:提出一种链式逆变***链节老化测试装置及方法,试验时不需要另外配备高压直流电源为DC直流侧供电,且电抗器尺寸会减小很多,可以解决设备投资大的问题;试验过程中同样老化时间可以老化测试2台设备,能够在同样硬件条件的情况下增加链节的产能。
技术方案:一种链式逆变***链节老化测试装置,包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路,所述的两个H桥逆变器分别为链节1和链节2,链节1和链节2的直流母线电压由一个交流电源提供,链节1和链节2的输出端通过电感和交流电源连接,所述的链式逆变***链节老化测试装置还包括检测链节1和链节2电流的电流传感器,电流传感器串联在电路中,其输出端连接DSP控制电路的输入端,所述的DSP控制电路包括锁相环,PWM脉冲序列和DC电压平衡控制,DSP控制电路输入端为交流电源,电流传感器的输出端和DC电压,DSP控制电路的输出端接链节1和链节2的IGBT驱动信号。
一种链式逆变***链节老化测试的方法,采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变***中链节的老化测试方法,包括以下步骤:
A、DSP控制单元向链节1发出一定占空比的PWM信号,同时检测链节1和链节2的采样电流,链节1的采样电流作为链节2的指令电流,并与链节2的采样电流比较构成闭合控制器,通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号,改变链节1的PWM信号占空比,可以实现对拖平台的电流闭合控制;
B、体现链节1和链节2的DC电压由DSP控制单元控制进入的有功分量大小进行调节,DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2,通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*,由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1),由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2),通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号;
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号,步骤A所需的控制器为DSP控制电路,DSP控制电路的输入端接交流电源检测信号,通过数字锁相环节对交流电源电压相位进行锁相,用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号。该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号;
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号,电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端,构成闭环调节器,由闭环调节器产生PWM驱动信号,该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号;
E、DSP控制电路实现DC电压稳定,DC母线电压的稳定值为DC电压给定值,DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端,通过闭环调节器控制DC电压稳定,参考步骤B的运算方法。
有益效果:1、降低测试成本,2、试验过程中同样老化时间可以老化测试2台设备,提高测试效率。
附图说明
图1、本发明链节实验测试方案;
图2、DSP控制策略框图;
图3、现有技术链节老化测试方案。
具体实施方式
实施例1、一种链式逆变***链节老化测试装置,包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路,所述的两个H桥逆变器分别为链节1和链节2,链节1和链节2的直流母线电压由一个交流电源提供,链节1和链节2的输出端通过电感和交流电源连接,所述的链式逆变***链节老化测试装置还包括检测链节1和链节2电流的电流传感器,电流传感器串联在电路中,其输出端连接DSP控制电路的输入端,所述的DSP控制电路包括锁相环,PWM脉冲序列和DC电压平衡控制,DSP控制电路输入端为交流电源,电流传感器的输出端和DC电压,DSP控制电路的输出端接链节1和链节2的IGBT驱动信号。
一种链式逆变***链节老化测试的方法,采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变***中链节的老化测试方法,包括以下步骤:
A、DSP控制单元向链节1发出一定占空比的PWM信号,同时检测链节1和链节2的采样电流,链节1的采样电流作为链节2的指令电流,并与链接2的采样电流比较构成闭合控制器,通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号,改变链节1的PWM信号占空比,可以实现对拖平台的电流闭合控制;
B、体现链节1和链节2的DC电压由DSP控制单元控制进入的有功分量大小进行调节,DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2,通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*,由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1),由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2),通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号;
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号,步骤A所需的控制器为DSP控制电路,DSP控制电路的输入端接交流电源检测信号,通过数字锁相环节对交流电源电压相位进行锁相,用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号。该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号;
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号,电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端,构成闭环调节器,由闭环调节器产生PWM驱动信号,该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号;
E、DSP控制电路实现DC电压稳定,DC母线电压的稳定值为DC电压给定值,DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端,通过闭环调节器控制DC电压稳定,参考步骤B的运算方法。
Claims (2)
1.一种链式逆变***链节老化测试装置,包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路,所述的两个H桥逆变器分别为链节1和链节2,链节1和链节2的直流母线电压由一个交流电源提供,链节1和链节2的输出端通过电感和交流电源连接,所述的链式逆变***链节老化测试装置还包括检测链节1和链节2电流的电流传感器,电流传感器串联在电路中,其输出端连接DSP控制电路的输入端,所述的DSP控制电路包括锁相环,PWM脉冲序列和DC电压平衡控制,DSP控制电路输入端为交流电源,电流传感器的输出端和DC电压,DSP控制电路的输出端接链节1和链节2的IGBT驱动信号。
2.一种链式逆变***链节老化测试的方法,采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变***中链节的老化测试方法,包括以下步骤:
A、DSP控制单元向链节1发出一定占空比的PWM信号,同时检测链节1和链节2的采样电流,链节1的采样电流作为链节2的指令电流,并与链接2的采样电流比较构成闭合控制器,通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号,改变链节1的PWM信号占空比,可以实现对拖平台的电流闭合控制;
B、体现链节1和链节2的DC电压由DSP控制单元控制进入的有功分量大小进行调节,DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2,通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*,由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1),由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2),通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号;
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号,步骤A所需的控制器为DSP控制电路,DSP控制电路的输入端接电网电压检测信号,通过数字锁相环节对交流电源相位进行锁相,用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号,该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号;
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号,电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端,构成闭环调节器,由闭环调节器产生PWM驱动信号,该PWM信号与步骤B运算所得的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号;
E、DSP控制电路实现DC电压稳定,DC母线电压的稳定值为DC电压给定值,DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端,通过闭环调节器控制DC电压稳定,参考步骤B的运算方法。
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