一种电网电压骤升骤降故障发生器及系统的制作方法
[0054]所述光电親合器的第一输入端为第一发光二极管Dll的阳极；
[0055]所述光电親合器的第二输入端为第一发光二极管Dll的阴极；
[0056]所述光电耦合器的第三输入端为第二发光二极管D12的阳极；
[0057]所述光电耦合器的第四输入端为第二发光二极管D12的阴极；
[0058]所述光电親合器的第一输出端为第七三极管SV^集电极；
[0059]所述光电耦合器的第二输出端为第七三极管发射极；
[0060]所述光电耦合器的第三输出端为第八三极管SV8的集电极；
[0061]所述光电耦合器的第四输出端为第八三极管3%的发射极；
[0062]所述第七三极管SV7基极和第八三极管SV 8的基极为受光点。
[0063]在一个实施例中，该系统还包括:
[0064]数据采集设备，分别与输出固态开关和控制装置连接，用于记录电网电压骤升骤降故障发生时刻，和经过电网电压骤升骤降故障发生器模拟的骤升电压或骤降电压；
[0065]所述控制装置，还用于为数据采集设备提供同步触发输出信号。
[0066]在一个实施例中，所述输入固态开关、旁路固态开关和输出固态开关米用IGBT功率器件。
[0067]在本发明实施例中，通过不控整流单元将交流市电整流成脉动直流；通过直流稳压单元保证整流得到的脉动直流的稳定与平滑；通过逆变电压输出单元将稳压后的脉动直流逆变成所需的交流电压，所需的交流电压可以是升高的电压也可以是降低的电压，因此既可以模拟电网电压的骤降故障，也可以模拟电网电压的骤升故障
【附图说明】
[0068]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0069]图1是本发明实施例提供的一种电网电压骤升骤降故障发生器电路结构图；
[0070]图2是本发明实施例提供的一种电压骤升骤降故障发生系统结构图；
[0071]图3是本发明实施例提供的一种交流电压采样电路结构图；
[0072]图4是本发明实施例提供的一种电压骤升骤降故障发生系统中的控制装置的结构图。
【具体实施方式】
[0073]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0074]在现有的模拟电力系统电网电压骤升与骤降故障的实际测试过程中，部分厂家采用分压电阻的方式来模拟电网电压的骤降故障，该方案只能实现电网电压的骤降故障，无法模拟电网电压骤升的故障。如果可以提出一种可以同时模拟电压骤升与骤降故障的发生器，就可以解决现有技术中存在的问题。基于此，本发明提出一种电网电压骤升骤降故障发生器及系统。
[0075]图1是本发明实施例提供的一种电网电压骤升骤降故障发生器电路结构图，如图1所示，该电网电压骤升骤降故障发生器包括:
[0076]不控整流单元101，与外接交流市电连接，用于将交流市电整流成脉动直流；
[0077]直流稳压单元102，与不控整流单元101连接，用于维持整流得到的脉动直流的稳定与平滑；
[0078]逆变电压输出单元103，与直流稳压单元102连接，用于将稳压后的脉动直流逆变成所需的交流电压。
[0079]下面具体描述各个部分的电路结构。
[0080]具体实施时，不控整流单元101采用的是H桥电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4 ;
[0081]所述第一二极管Dl的阳极与第二二极管D2的阴极连接；所述第一二极管Dl的阴极与第三二极管D3的阴极连接；
[0082]所述第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阳极连接；
[0083]所述第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极连接；
[0084]所述不控整流单元101的输入端包括第一输入端和第二输入端；所述第一二极管Dl的阳极为所述不控整流单元101的第一输入端，与外界交流市电连接；所述第三二极管D3的阳极为所述不控整流单元101的第二输入端，与外界交流市电连接；
[0085]所述不控整流单元101的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第三二极管D3的阴极为所述不控整流单元101的第一输出端，与直流稳压单元102连接；所述第四二极管D4的阳极为所述不控整流单元101的第二输出端，与直流稳压单元102连接。
[0086]具体实施时，直流稳压单元102选用电解电容器C进行电流平波与电压支撑处理。其中，电解电容器C的正极(电压为Ud。)分别与不控整流单元101的第一输出端(即第三二极管D3的阴极)和逆变电压输出单元103的第一输入端连接；
[0087]电解电容器C的负极分别与不控整流单元101的第二输出端(即第四二极管D4的阳极)和逆变电压输出单元103的第二输入端连接。
[0088]具体实施时，逆变电压输出单元103包括第一三极管SV1、第一寄生二极管D5、第二三极管SV2、第二寄生二极管D6、第三三极管SV3、第三寄生二极管D7、第四三极管SV4、第四寄生二极管D8、第五三极管SV5、第五寄生二极管D9、第六三极管SV6、第六寄生二极管D10、第一电感L1、第二电感L2和第三电感L 3；
[0089]所述第一三极管SV1的发射极与第一寄生二极管D5的阳极、第二三极管SV 2的集电极和第一电感L1连接；所述第一三极管SV1的集电极与第一寄生二极管D5的的阴极和第三三极管SV3的集电极连接；
[0090]所述第二三极管SV2的发射极与第二寄生二极管D6的阳极和第四三极管SV4的发射极连接；所述第二三极管SV2的集电极与第二寄生二极管D6的阴极连接；
[0091]所述第三三极管SV3的发射极与第三寄生二极管D7的阳极、第四三极管SV 4的集电极和第二电感L2连接；所述第三三极管SV 3的集电极与第三寄生二极管D7的阴极和第五三极管SV5的集电极连接；
[0092]所述第四三极管SV4的发射极与第四寄生二极管D8的阳极和第六三极管SV6的发射极连接；所述第四三极管SV4的集电极与第四寄生二极管D8的阴极连接；
[0093]所述第五三极管SV5的发射极与第五寄生二极管D9的阳极、第六三极管SV6的集电极和第三电感L3连接；所述第五三极管SV 5的集电极与第五寄生二极管D9的阴极连接；
[0094]所述第六三极管SV6的发射极与第六寄生二极管DlO的阳极连接；所述第六三极管SV6的集电极与第六寄生二极管DlO的阴极连接；
[0095]第一三极管SV1的基极、第二三极管SV2的基极、第三三极管SV3的基极、第四三极管SV4的基极、第五三极管SV 5的基极和第六三极管SV 6的基极与外部控制电路连接；
[0096]所述逆变电压输出单元103的输入端包括第一输入端和第二输入端；所述第一三极管SV1的集电极为所述逆变电压输出单元103的第一输入端，与所述直流稳压单元102连接；所述第四三极管SV4的发射极为所述逆变电压输出单元103的第二输入端，与所述直流稳压单元102连接；
[0097]所述逆变电压输出单元103的包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，用于输出模拟电压；所述第一电感L1为所述逆变电压输出单元103的第一输出端，所述第二电感L2为所述逆变电压输出单元103的第二输出端，所述第三电感L3S所述逆变电压输出单元103的第三输出端。
[0098]通过逆变电压输出单元103可以逆变输出所要求的交流电压。其中，第一电感Lp第二电感L2和第三电感L 3的作用是将脉冲电压滤波成平滑的交流电压。
[0099]综上，该电网电压骤升骤降故障发生器的工作方式为:通过电源插座给该电网电压骤升骤降故障发生器通普通220V市电，该电网电压骤升骤降故障发生器将220V的交流市电通过不控整流单元101整流成直流电，然后通过直流稳压单元102维持整流后直流电的稳定，再通过逆变电压输出单元103根据需要将稳定后的直流电逆变成所需要的电压，即升高的电压或降低的电压。
[0100]现有的风电场大多采用高电压远距离输送方式进行功率输送，一般高电压等级都为220kV、35kV等，风电场将高电压通过PT线圈降为二次侧电压，保证了风电场设备电气连接的安全性。在检测风电场风电机组、无功补偿装置等设备在电网电压骤升骤降故障下的特性时，需在电网电压一次侧造成电压扰动，开展风电机组、无功补偿装置的电网电压波动性能试验，由于在电网电压一次侧模拟电压扰动，需要投切大容量电容支路或者投切风电场汇集线路，容易造成系统的不稳定而发生大规模脱网事故，同时由于在系统一次侧进行电压扰动操作，无法准确记录下电网电压骤升骤降开始时刻，无法准确检测出风电机组、无功补偿装置在电网电压骤升骤降时的动态响应时间。因此，本发明还提出了一种电网电压骤升骤降故障发生系统，在风电场中电网电压二次侧串入了本发明开发的电网电压骤升骤降故障发生器进行测试，保证了系统的安全稳定，可以生成任意电压等级的电压信号，方便风电机组、无功补偿装置电压适应能力测试，同时在输出不同电压等级电压信号的同时，可以输出同步触发信号至外部测量录波设备，保证电压骤升骤降输出的同时记录下故障发生时刻，可以准确评估风电机组、无功补偿装置的动态响应时间。
[0101]下面详细描述本发明提出的电网电压骤升骤降故障发生系统的组成部分，及各组成部分的作用或结构。
[0102]图2是本发明实施例提供的一种电压骤升骤降故障发生系统结构图，该电网电压骤升骤降故障发生系统包括上面所说的电网电压骤升骤降故障发生器、输入固态开关、旁路固态开
文档序号 :
【 9451390 】
技术研发人员：白恺,刘京波,刘辉,吴宇辉,宋鹏,吴林林,柳玉,王皓靖
技术所有人：华北电力科学研究院有限责任公司,国家电网公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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