一种电压扰动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电压扰动控制系统，包括：输入模块、采样模块、扰动模型运算模块、扰动信号生成模块和执行模块；扰动模型运算模块分别与输入模块和采样模块连接，扰动信号生成模块与扰动模型运算模块连接，执行模块与扰动信号生成模块连接。本发明专利技术提供的电压扰动控制系统，可通过输入模块对电压扰动模拟形态进行设置，并可根据待测电网当前电压状态对预设的电压扰动模拟形式进行调整，从而可使得调整后的电压扰动目标模型更加贴合待测电网的状态，使得电压扰动的模拟更加精确并理想化。本发明专利技术可模拟单相、两相及三相电压暂升和暂降，且电压暂升和暂降的持续时间、深度、起止相位和类型均可调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网测试
，尤其涉及一种电压扰动控制系统。
技术介绍
根据美国电科院的统计，90％以上的电能质量问题是由电压扰动(VoltageSag)和电压凸起(VoltageSwell)造成，其中电压扰动为主要事故原因。目前，国内外针对电压发生器展开了研究，因为电网故障的不可控性，因此必须有专门的设备用于测试用电系统在电压扰动发生时的穿越能力，这种设备称为电压扰动发生器。目前，电压扰动发生器的研制大多集中在暂降发生器上，而暂升发生器主要采用变压器方式，即变压器作为暂升发生器，变压器占用体积大，且随着电压扰动发生器所需输出的功率的增大，所需的变压器的体积也随之增大，这便不利于电压扰动发生器的小型化发展，同时，变压器工作的过程中不能实现电压的无级调控，电压变化切换时间长，灵敏度低，这便导致了集成后的电压扰动发生器的灵敏度低。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种电压扰动控制系统。本专利技术提出的一种电压扰动控制系统，包括：输入模块、采样模块、扰动模型运算模块、扰动信号生成模块和执行模块；输入模块用于输入故障模拟指令，故障模拟指令包括故障电压特征值、电压扰动持续时间值和电压扰动类型；采样模块用于对待测电网的电压进行采样，并分析待测电网的当前电压状态；扰动模型运算模块分别与输入模块和采样模块连接，其根据故障模拟指令生成电压扰动原始模型，并根据待测电网的当前电压状态对电压扰动原始模型进行调整，生成电压扰动目标模型；扰动信号生成模块与扰动模型运算模块连接，其用于将电压扰动目标模型转换成电压扰动信号；执行模块包括整流电路、升压电路和逆变电路，整流电路连接待测电网的供电电路，升压电路连接整流电路；逆变电路设有电压输入端、电压输出端和控制输入端，其中，电压输入端连接升压电路，电压输出端连接待测电网中的负载，控制输入端连接扰动信号生成模块，逆变电路根据电压扰动信号产生扰动电压；采样模块还对扰动电压进行采样，扰动模型运算模块获取采样结果并将采样结果和预设的目标值进行对比，根据对比结果修正电压扰动目标模型。优选地，扰动模型运算模块中预设有abc-dq0坐标变换模型，其将故障模拟指令对应的电压向量特征值导入abc三相静态坐标，然后通过abc-dq0坐标变换，在dq0同步旋转坐标系下完成复合运算，生成电压扰动原始模型。优选地，扰动信号生成模块内预设有dq0-abc坐标变换模型，其通过dq0-abc坐标变换将电压扰动目标模型转换成电压扰动信号。优选地，电压扰动信号为空间矢量脉宽调制信号。优选地，电压扰动类型包括三相短路故障引起的三相对称电压扰动、单相接地短路故障引起的不对称电压扰动、两相相间短路故障引起的不对称电压扰动，以及两相接地短路故障引起的不对称电压暂降。优选地，故障电压特征值包括扰动深度和起止相位。优选地，整流电路采用三相不可控全桥整流电路。优选地，整流电路与升压电路之间连接有滤波电路。优选地，滤波电路采用RC滤波电路。优选地，逆变电路采用变流器。本专利技术提供的电压扰动控制系统，可通过输入模块对电压扰动模拟形态进行设置，并可根据待测电网当前电压状态对预设的电压扰动模拟形式进行调整，从而可使得调整后的电压扰动目标模型更加贴合待测电网的状态，使得电压扰动的模拟更加精确并理想化。本专利技术可模拟单相、两相及三相电压暂升和暂降，且电压暂升和暂降的持续时间、深度、起止相位和类型均可调，具有操作简单、一机多用、占用面积小、可靠性高、实时性好等特点，适用于火电机组一类辅机的(给煤机、给粉机、空气过滤器等)变频调速系统高低电压穿越试验及其他电气、电子产品在电网电压故障情况下的性能测试和研究。本专利技术在直流侧设置升压电路，在同样输出容量情况下占用体积小，电压在量程范围内可实现无级高精度变化，电压由稳态至暂态切换时间可达到微秒级；此外，本专利技术中整流电路采用不可控整流电路，控制算法简单，发热量低，不需要与后级的逆变电路进行协调控制，且不可控整流电路的硬件成本低。本专利技术提供的电压扰动控制系统，具有控制简单、无级调控、精度高、灵活性高、体积小、成本低等特点，便于使用。通过本专利技术提供的电压扰动控制系统可模拟电压扰动的发生，并测试各系统在电压扰动发生时的工作状态，提前做好措施预防事故的发生。附图说明图1为本专利技术提出的一种电压扰动控制系统结构示意图；图2为电压扰动类型向量示意图。具体实施方式参照图1，本专利技术提出的一种电压扰动控制系统，包括：输入模块、采样模块、扰动模型运算模块、扰动信号生成模块和执行模块。输入模块用于输入故障模拟指令，故障模拟指令包括故障电压特征值、电压扰动持续时间值和电压扰动类型。故障电压特征值和电压扰动类型结合可确定需要模拟的电压扰动的模拟形态，而电压扰动持续时间值决定了模拟的电压扰动的作用时间。故障电压特征值包括扰动深度和起止相位。本实施方式中，电压扰动类型包括三相短路故障引起的三相对称电压扰动、单相接地短路故障引起的不对称电压扰动、两相相间短路故障引起的不对称电压扰动，以及两相接地短路故障引起的不对称电压暂降。参照图2，其中，A类型为三相短路故障引起的三相对称电压扰动，B类型为单相接地短路故障引起的不对称电压扰动，C、D类型为两相相间短路故障引起的不对称电压扰动，E、F、G类型为两相接地短路故障引起的不对称电压扰动。采样模块用于对待测电网的电压进行采样，并分析待测电网的当前电压状态。扰动模型运算模块分别与输入模块和采样模块连接。扰动模型运算模块中预设有abc-dq0坐标变换模型，其将故障模拟指令对应的电压向量特征值导入abc三相静态坐标，然后通过abc-dq0坐标变换，在dq0同步旋转坐标系下完成复合运算，生成电压扰动原始模型，并根据待测电网的当前电压状态对电压扰动原始模型进行调整，生成电压扰动目标模型。电压扰动原始模型是根据操作者输入的故障模拟指令生成的，其是一种理想状态下的扰动模拟模型，但是，由于用电系统是动态变化的，理想状态下的扰动模拟模型直接实施到待测电网中，扰动的各项特征均会随着待测电网动态变化，从而，无法保证模拟扰动达到预期的效果。本实施方式中，根据对待测电网当前电压的判断，对电压扰动原始模型进行调整，从而可使得调整后的电压扰动目标模型更加贴合待测电网的状态，使得电压扰动的模拟更加精确并理想化。扰动信号生成模块与扰动模型运算模块连接。扰动信号生成模块内预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压扰动控制系统，其特征在于，包括：输入模块、采样模块、扰动模型运算模块、扰动信号生成模块和执行模块；输入模块用于输入故障模拟指令，故障模拟指令包括故障电压特征值、电压扰动持续时间值和电压扰动类型；采样模块用于对待测电网的电压进行采样，并分析待测电网的当前电压状态；扰动模型运算模块分别与输入模块和采样模块连接，其根据故障模拟指令生成电压扰动原始模型，并根据待测电网的当前电压状态对电压扰动原始模型进行调整，生成电压扰动目标模型；扰动信号生成模块与扰动模型运算模块连接，其用于将电压扰动目标模型转换成电压扰动信号；执行模块包括整流电路、升压电路和逆变电路，整流电路连接待测电网的供电电路，升压电路连接整流电路；逆变电路设有电压输入端、电压输出端和控制输入端，其中，电压输入端连接升压电路，电压输出端连接待测电网中的负载，控制输入端连接扰动信号生成模块，逆变电路根据电压扰动信号产生扰动电压；采样模块还对扰动电压进行采样，扰动模型运算模块获取采样结果并将采样结果和预设的目标值进行对比，根据对比结果修正电压扰动目标模型。

【技术特征摘要】
1.一种电压扰动控制系统，其特征在于，包括：输入模块、采样模块、扰
动模型运算模块、扰动信号生成模块和执行模块；
输入模块用于输入故障模拟指令，故障模拟指令包括故障电压特征值、电
压扰动持续时间值和电压扰动类型；采样模块用于对待测电网的电压进行采样，
并分析待测电网的当前电压状态；
扰动模型运算模块分别与输入模块和采样模块连接，其根据故障模拟指令
生成电压扰动原始模型，并根据待测电网的当前电压状态对电压扰动原始模型
进行调整，生成电压扰动目标模型；
扰动信号生成模块与扰动模型运算模块连接，其用于将电压扰动目标模型
转换成电压扰动信号；
执行模块包括整流电路、升压电路和逆变电路，整流电路连接待测电网的
供电电路，升压电路连接整流电路；逆变电路设有电压输入端、电压输出端和
控制输入端，其中，电压输入端连接升压电路，电压输出端连接待测电网中的
负载，控制输入端连接扰动信号生成模块，逆变电路根据电压扰动信号产生扰
动电压；采样模块还对扰动电压进行采样，扰动模型运算模块获取采样结果并
将采样结果和预设的目标值进行对比，根据对比结果修正电压扰动目标模型。
2.如权利要求1所述的电压扰动控制系统，其特征在于，扰动模型运算模
块中预设有abc-dq0坐标变换模型，其将故障模拟指令对应的电压向量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，殷骏，汤伟，程琦，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司，安徽立卓智能电网科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34