电网模拟器系统设计.pdf
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1、节能与新能源ENERGYSAVINGANDNEWENERGY电网模拟器系统设计Power Grid Simulator System Design辽宁荣信电力电子技术有限公司周晓亮(ZhouXiaoliang)张坤(ZhangKun)摘要:本文主要介绍了针对电网模拟器的系统进行设计,采用10 kV高压充电电阻串联至电网模拟器的主回路中,并接旁路接触器。当电网模拟器充电完成后,用接触器迅速旁路充电电阻。电网电压经过二次侧多重化的隔离变压器移相降压后向功率单元供电,功率单元为三相输入、单相输出的交-直-交PWM电源型逆变器结构。将相邻功率单元的输出端串接起来,形成级联结构,实现变压变频的高压直接输
2、出。关键词:模拟器;电网系统;交-直-交PWMAbstract:This paper mainly introduces the design of the system for the grid simulator,using 1okV high voltage chargingresistance in series to the main circuit of the grid simulator,and connecting the bypass vacuum contactor.When the gridsimulator is charged,the contactor.The p
3、ower grid voltage is power to the power unit after the isolation transformeron the secondary side.The power unit is a cross-direct-direct-PwM power inverter structure with three-phase input andsingle-phase output.The output ends of adjacent power units are connected to form a cascade structure to re
4、alize thedirect output of variable voltage frequency conversion.Key words:Simulator;Power grid system;AC-DC-AC PWM【中图分类号】V242.3【文献标识码】B【文章编号】156 1-0 330(2 0 2 3)0 5-0 0 6 8-0 31背景电网模拟器的应用背景,是基于世界各国电网标QF1输入断路器准的不一致,大多数有关出口电器产品的厂商需要电源模拟不同国家的电网,为工程师设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压低压模拟测试等服务,这就需要设备电源能够提供纯净可靠的、低
5、谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出;而进口的某些电器设备也需要对产品适用于我国电网标准进行变压、变频等实验,品质检测等工作,进而依此保证进口的有关电器设备的正常工作。2系统设计方案2.1充电部分设计充电系统包含R为充电电阻、QF1为输入断路器、KM1为旁路接触器。选型要求如下:充电电阻参数:功率:40 0 W;阻值:2 K。断路器参数:68THEWORLDOFINVERTERS充电电阻R图1充电系统电路图电压:10 kV;电流:6 30 A;短路电流:31.5kA。接触器参数:电压:10 kV;电流:6 30 A;短路电流:31.5kA。10kV电源接入时,采集电压互感器二次信号1
6、0 0 V用来判断电网电压是否接到电网模拟器的10 kV输入端,QF1输入断路器合闸后,这时通过充电电阻R对功率单元进行限流充电,充电完成后,发出合KM1旁路接触器指令,使得充电电阻R被旁路。充电系统电路图如图1所示。KM1旁路接触器第2 6 卷第0 5期变频器世界2 0 2 3年0 5月输入移相被测系统3R滤波电阻C电容器变压器I三相电抗器PT电压传感器霍尔电流传感器霍尔电流传感器图2 拓扑结构图2.2整体结构设计电网模拟器由变压器、功率单元、控制部分、LC滤波装置组成,主电路采用若干个低压功率单元串联叠加方式实现高压输出,网侧接入控制电压为0.4kV。电网电压经过二次侧多重化的隔离变压器移
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