CN204855677U - 混合仿真电能质量测试设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种混合仿真电能质量测试设备，实时数字仿真装置输出状态变量信号至功率接口装置，功率接口装置对状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备，以及接收电力电子设备输出的信号并传输至实时数字仿真装置。借助实时数字仿真***搭建电网仿真模型，将实际电力电子装置的运行环境建立在实时数字仿真***之上，将有电能质量问题的状态变量信号经放大后发送至电力电子设备，根据电力电子设备返回的信号可对各种电力电子设备进行电能质量检测，为对欲投入到电力***公网中进行保护、调节、控制和补偿的电力电子装置提供有效的技术依据和测试方法，提高电力***稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子装置测试技术领域，特别是涉及一种混合仿真电能质量测试设备。
背景技术
随着电网发展的需求以及电力电子技术的发展，以大功率电力电子装置为代表的柔性输电技术被大量引入到电网中，如高压直流输电、静止无功补偿、有源电力滤波器等。这些装置的控制理论已有很多研究成果，但是缺乏必要的并网后电能质量测试试验。
电能质量反映了电压和电流偏离标准波形和频率的程度，由于电力***运行所具有的特殊性，电力电子装置在接入电力***前不可能进行大规模性能和功能的现场测试，传统方式是直接将电力电子装置接入电力***，在发现故障后进行检修，对于装置在接入***后是否能够安全稳定的运行缺少必要和足够的试验检验，使得电力***的稳定性低。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高电力***稳定性的混合仿真电能质量测试设备。
一种混合仿真电能质量测试设备，包括实时数字仿真装置和功率接口装置，所述实时数字仿真装置连接所述功率接口装置，所述功率接口装置用于连接需要并网的电力电子设备，
所述实时数字仿真装置输出状态变量信号至所述功率接口装置，所述功率接口装置对所述状态变量信号进行放大处理后发送至所述电力电子设备，以及接收所述电力电子设备输出的信号并传输至所述实时数字仿真装置。
上述混合仿真电能质量测试设备，实时数字仿真装置输出状态变量信号至功率接口装置，功率接口装置对状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备，以及接收电力电子设备输出的信号并传输至实时数字仿真装置。借助实时数字仿真***搭建电网仿真模型，将实际电力电子装置的运行环境建立在实时数字仿真***之上，将有电能质量问题的状态变量信号经放大后发送至电力电子设备，根据电力电子设备返回的信号可对各种电力电子设备进行电能质量检测，为对欲投入到电力***公网中进行保护、调节、控制和补偿的电力电子装置提供有效的技术依据和测试方法，提高电力***稳定性。
附图说明
图1为一实施例中混合仿真电能质量测试设备图；
图2为一实施例中功率接口装置的结构图；
图3为另一实施例中混合仿真电能质量测试设备图。
具体实施方式
一种混合仿真电能质量测试设备，如图1所示，包括实时数字仿真装置110和功率接口装置120，实时数字仿真装置110连接功率接口装置120，功率接口装置120用于连接需要并网的电力电子设备200。
实时数字仿真装置110输出状态变量信号至功率接口装置120，功率接口装置120对状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备200，以及接收电力电子设备200输出的信号并传输至实时数字仿真装置110。
电力电子设备200为需要接入到电力***大电网中进行保护、调节、控制和补偿的装置，具体可包括高压直流输电装置、静止无功补偿装置、有源电力滤波器、可控串补装置、高压变频器、统一潮流控制器和新能源装置中的至少一种。实时数字仿真装置110可借助已有的实时数字仿真***，利用其开放的输入、输出功能，搭建电网仿真模型，模拟实际配电网以及电力电子装置主回路的器件。实时数字仿真装置110可预先建立实际电力***带电力电子设备主回路的模型，进行编译仿真选定所需的状态变量，对状态变量进行采样得到状态变量信号并传输给至功率接口装置120，功率接口装置120将采样的状态变量信号放大后输入待检测的电力电子设备200。通过实时数字仿真***的电网模型仿真不同的电能质量问题，从而达到对需要并网的电力电子装置电能质量测试的目的。
在其中一个实施例中，如图2所示，功率接口装置120包括主控箱122和变流器124，主控箱122连接实时数字仿真装置110和变流器124，变流器124连接电力电子设备200。
主控箱122接收状态变量信号并发送至变流器124，以及输出PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)信号至变流器124，控制变流器124对状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备200。利用主控箱122接入状态变量信号并传输至变流器124，并输出PWM信号控制变流器124进行信号放大处理，变流器124将放大后的信号输送至电力电子设备200。
在其中一个实施例中，变流器124为四象限背靠背变流器，根据主控箱122发送的PWM信号对输入的信号进行放大处理，便于调控且可消除对电网的谐波污染。进一步地，本实施例中，功率接口装置120为单相H桥型拓扑结构，可以有效地实现功率的四象限流动。
在其中一个实施例中，主控箱122包括第一处理器和第二处理器，第一处理器连接实时数字仿真装置110，第二处理器连接实时数字仿真装置110和变流器124。
第一处理器接收状态变量信号进行处理，得到变量有效值并存储，以便后续进行查询。第二处理器接收状态变量信号并发送至变流器124，以及输出PWM信号至变流器124，以控制变流器124进行信号处理。本实施例中，第一处理器可采用ARM处理器，功耗少且稳定性好。第二处理器可采用FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)处理器，便于编程操作简便。
在其中一个实施例中，如图3所示，混合仿真电能质量测试设备还包括连接实时数字仿真装置110的显示器130，显示器130用于显示状态变量信号和电力电子设备200输出的信号。显示器130具体可采用液晶显示器或其他显示设备，对实时数字仿真装置110输出的状态变量信号以及电力电子设备200返回的信号实时进行显示，便于工作人员进行观察，对电力电子设备200进行电能质量检测。
在其中一个实施例中，继续参照图3，混合仿真电能质量测试设备还包括连接实时数字仿真装置110的报警装置140，报警装置140用于在电力电子设备200输出的信号与预设信号不符合时输出报警信息。预设信号根据实时数字仿真装置110输出的状态变量信号的不同也会有所不同，具体可预先对不存在电能质量问题的电力电子设备输入状态变量信号进行测试，将返回的信号作为对应的预设信号进行存储。若电力电子设备200输出的信号与预设信号不符合，则可认为对应电力电子设备200存在电能质量问题，输出报警信息以便工作人员知晓，对电力电子设备200进行检修。报警装置140具体可包括报警灯和/或扬声器，通过控制报警灯闪烁和/或控制扬声器发生进行报警。本实施例中报警装置140包括报警灯和扬声器，同时进行声光报警以便工作人员可及时知晓。
上述混合仿真电能质量测试设备，实时数字仿真装置110输出状态变量信号至功率接口装置120，功率接口装置120对状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备200，以及接收电力电子设备200输出的信号并传输至实时数字仿真装置110。借助实时数字仿真***搭建电网仿真模型，将实际电力电子装置的运行环境建立在实时数字仿真***之上，将有电能质量问题的状态变量信号经放大后发送至电力电子设备200，根据电力电子设备200返回的信号可对各种电力电子设备200进行电能质量检测，为对欲投入到电力***公网中进行保护、调节、控制和补偿的电力电子装置200提供有效的技术依据和测试方法，提高电力***稳定性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，包括实时数字仿真装置和功率接口装置，所述实时数字仿真装置连接所述功率接口装置，所述功率接口装置用于连接需要并网的电力电子设备，
所述实时数字仿真装置输出状态变量信号至所述功率接口装置，所述功率接口装置对所述状态变量信号进行放大处理后发送至所述电力电子设备，以及接收所述电力电子设备输出的信号并传输至所述实时数字仿真装置。
2.根据权利要求1所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述功率接口装置包括主控箱和变流器，所述主控箱连接所述实时数字仿真装置和变流器，所述变流器连接所述电力电子设备，
所述主控箱接收所述状态变量信号并发送至所述变流器，以及输出PWM信号至所述变流器，控制所述变流器对所述状态变量信号进行放大处理后发送至电力电子设备。
3.根据权利要求2所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述变流器为四象限背靠背变流器。
4.根据权利要求3所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述功率接口装置为单相H桥型拓扑结构。
5.根据权利要求2所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述主控箱包括第一处理器和第二处理器，所述第一处理器连接所述实时数字仿真装置，所述第二处理器连接所述实时数字仿真装置和变流器，
所述第一处理器接收所述状态变量信号进行处理，得到变量有效值并存储；所述第二处理器接收所述状态变量信号并发送至所述变流器，以及输出PWM信号至所述变流器。
6.根据权利要求5所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述第一处理器为ARM处理器。
7.根据权利要求5所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述第二处理器为FPGA处理器。
8.根据权利要求1所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，还包括连接所述实时数字仿真装置的显示器，所述显示器用于显示所述状态变量信号和所述电力电子设备输出的信号。
9.根据权利要求1所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，还包括连接所述实时数字仿真装置的报警装置，所述报警装置用于在所述电力电子设备输出的信号与预设信号不符合时输出报警信息。
10.根据权利要求1所述的混合仿真电能质量测试设备，其特征在于，所述电力电子设备包括高压直流输电装置、静止无功补偿装置、有源电力滤波器、可控串补装置、高压变频器、统一潮流控制器和新能源装置中的至少一种。
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| CN201520580174.XU CN204855677U (zh) | 2015-08-04 | 2015-08-04 | 混合仿真电能质量测试设备 |
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Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107167680A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-15 | 国网上海市电力公司 | 一种基于rtds的配电网分布式测试*** |
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2015
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| CN107167680A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-15 | 国网上海市电力公司 | 一种基于rtds的配电网分布式测试*** |
| CN107167680B (zh) * | 2017-05-09 | 2019-12-24 | 国网上海市电力公司 | 一种基于rtds的配电网分布式测试*** |
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