一种新能源场站调频高精度信号发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种新能源场站调频高精度信号发生装置，属于自动控制技术领域。该装置包括嵌入式计算机、整流电路、Buck

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站调频高精度信号发生装置


[0001]本技术属于自动控制
，具体涉及一种新能源场站调频高精度信号发生装置。

技术介绍

[0002]目前，大规模新能源装机迅速增加。新能源场站主动参与系统频率调整是新能源大规模并网后电力系统为保证其自身安全做出的必然选择。我国一系列标准已经规定并网新能源场站应具备参与电网频率扰动调整的能力。根据目前的现场应用情况表明，风电和光伏参与调频的特性优于常规的水电、火电机组，具有较好的应用前景。
[0003]新能源场站调频能力测试方法已有标准和文献明确，以及国标、行标、企标等明确新能源场站调频装置的频率精度为0.003Hz，频率变化率也有要求，但新能源场站调频能力设备还不成熟；部分测试单位采用继电保护测试作为测试设备，继电保护测试设备存在输出频率精度不能满足新能源场站调频要求，以及设备不能实现故障频率数据回放功能，不具备频率按一定频率输出的功能，操作界面不能满足要求等问题。
[0004]亟需研究一种能满足新能源场站调频功能测试要的高精度频率信号发生装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种新能源场站调频高精度信号发生装置，该装置实现输出电压的幅值、频率、角度可调，输出频率进度可达0.001Hz。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种新能源场站调频高精度信号发生装置，包括：嵌入式计算机、整流电路、Buck
‑
Boost电路、三相逆变器电路、数模转换模块、模数转换模块、驱动电路、直流采样模块、调制电路和交流采样电路；
[0008]整流电路的输出与Buck
‑
Boost电路的输入相连；
[0009]Buck
‑
Boost电路的输出分别与三相逆变器电路的输入、直流采样模块的输入相连；
[0010]三相逆变器电路的输出与交流采样电路的输入相连；
[0011]直流采样模块的输出、交流采样电路的输出分别与模数转换模块的输入相连；
[0012]模数转换模块的输出与嵌入式计算机的输入相连；
[0013]嵌入式计算机的输出与数模转换模块的输入相连；
[0014]数模转换模块的输出分别与驱动电路、调制电路的输入相连；
[0015]驱动电路的输出与Buck
‑
Boost电路的输入相连；
[0016]调制电路的输出与三相逆变器电路的输入相连；
[0017]进一步，优选的是，整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；二极管D1正极分别与交流输入、二极管D2负极相连，二极管D1负极与二极管D3负极正极相连，二极管D2正极与电容C1负极相连，二极管D4负极与交流输入、二极管D3正极相连。
[0018]进一步，优选的是，Buck
‑
Boost电路包括电容C1、IGBT管V1、电感L、二极管D5和电容C2；二极管D1负极电容C1正极相连；二极管D2正极与电容C1负极相连；
[0019]电容C1正极与IGBT管V1集电极相连，电容C1负极分别与电感L的一端、电容C2负极相连，并接地，IGBT管V1栅极与驱动电路相连，IGBT管发射极分别与电感L另一端、二极管D5负极相连，二极管D5正极与电容C2正极相连。
[0020]进一步，优选的是，直流采样模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和运输放大器M；电阻R1一端连在输出正极，另一端分别与电阻R2的一端、模数转换模块连接；电阻R2另一端分别与电阻R3一端、运算放大器M正极相连，运算放大器M负极分别与电阻R3另一端、输出负极相连，输出负极接地；运算放大器M的输出端与模数转换模块相连；二极管D5正极与电阻R1一端相连，电容C2负极分别与电阻R2的另一端、电阻R3一端相连。
[0021]进一步，优选的是，三相逆变器电路包括电容C3、电容C4、IGBT管V2、IGBT管V3、IGBT管V4、IGBT管V5、IGBT管V6、IGBT管V7、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11；
[0022]直流正极分别与电容C3正极、IGBT管V2集电极、IGBT管V3集电极、IGBT管V4集电极、二极管D6负极、二极管D7负极、二极管D8负极相连；
[0023]直流负极分别与电容C4负极、IGBT管V5发射极、IGBT管V6发射极、IGBT管V7发射极、二极管D9正极、二极管D10正极、二极管D11正极相连；
[0024]电容C3负极与电容C4正极相连；
[0025]IGBT管V2发射极分别与二极管D6正极、IGBT管V5集电极和二极管D9负极相连；
[0026]IGBT管V3发射极分别与二极管D7正极、IGBT管V6集电极和二极管D10负极相连；
[0027]IGBT管V4发射极分别与二极管D8正极、IGBT管V7集电极和二极管D11负极相连；
[0028]IGBT管V2、IGBT管V3、IGBT管V4、IGBT管V5、IGBT管V6、IGBT管V7的栅极分别与调制电路相连；
[0029]IGBT管V2发射极与IGBT管V5集电极相连点为输出A相，IGBT管V3发射极与IGBT管V6集电极相连点为输出B相，IGBT管V4发射极与IGBT管V7集电极相连点为输出C相。
[0030]进一步，优选的是，驱动电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管S1和三极管S2；电阻R4一端与模数转换模块连接，电阻R4另一端与三极管S1基极连接，三极管S1集电极与电阻R5、电阻R7和三极管S2基极连接，电阻R5另一端连接VCC，三极管S1发射极接地，电阻R7另一端接地，三极管S2集电极与电阻R6连接，电阻R6另一端连接VCC，三极管S2发射极接地。
[0031]进一步，优选的是，交流采样模块包括电压互感器PT、电流互感器CT、测量芯片、电阻R7和电阻R7；
[0032]电压互感器PT一次侧一端接A相、B相或C相，另一端接地，电压互感器PT二次侧并联电阻R7；电阻R7一端接测量芯片Vin口，另一端接地；电流互感器CT一次侧串联在电压互感器PT一次侧一端所连接的相上，电流互感器CT二次侧并联电阻R8；电阻R8一端接地，另一端接测量芯片的Iin口。
[0033]进一步，优选的是，A相、B相C相均采用同样的交流采样模块。
[0034]对于嵌入式计算机、数模转换模块、模数转换模块、调制电路，本专利技术对此结构不做具体限制，采用现有产品即可。测量芯片优选采用CS5460A芯片。
[0035]调制电路优选采用SPWM技术实现三相逆变器电路的逆变。
[0036]本技术与现有技术相比，其有益效果为：
[0037]本技术装置实现输出电压的幅值、频率、角度可调，具有三路电压输出，输出相电压范围为0V~100V，输出频率范围可达到45Hz~55Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站调频高精度信号发生装置，其特征在于，包括：嵌入式计算机（1）、整流电路（2）、Buck
‑
Boost电路（3）、三相逆变器电路（4）、数模转换模块（5）、模数转换模块（6）、驱动电路（7）、直流采样模块（8）、调制电路（9）和交流采样电路（10）；整流电路（2）的输出与Buck
‑
Boost电路（3）的输入相连；Buck
‑
Boost电路（3）的输出分别与三相逆变器电路（4）的输入、直流采样模块（8）的输入相连；三相逆变器电路（4）的输出与交流采样电路（10）的输入相连；直流采样模块（8）的输出、交流采样电路（10）的输出分别与模数转换模块（6）的输入相连；模数转换模块（6）的输出与嵌入式计算机（1）的输入相连；嵌入式计算机（1）的输出与数模转换模块（5）的输入相连；数模转换模块（5）的输出分别与驱动电路（7）、调制电路（9）的输入相连；驱动电路（7）的输出与Buck
‑
Boost电路（3）的输入相连；调制电路（9）的输出与三相逆变器电路（4）的输入相连。2.根据权利要求1所述的新能源场站调频高精度信号发生装置，其特征在于：整流电路（2）包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；二极管D1正极分别与交流输入、二极管D2负极相连，二极管D1负极与二极管D3负极正极相连，二极管D2正极与电容C1负极相连，二极管D4负极与交流输入、二极管D3正极相连。3.根据权利要求2所述的新能源场站调频高精度信号发生装置，其特征在于：Buck
‑
Boost电路（3）包括电容C1、IGBT管V1、电感L、二极管D5和电容C2；二极管D1负极电容C1正极相连；二极管D2正极与电容C1负极相连；电容C1正极与IGBT管V1集电极相连，电容C1负极分别与电感L的一端、电容C2负极相连，并接地，IGBT管V1栅极与驱动电路（7）相连，IGBT管发射极分别与电感L另一端、二极管D5负极相连，二极管D5正极与电容C2正极相连。4.根据权利要求3所述的新能源场站调频高精度信号发生装置，其特征在于：直流采样模块（8）包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和运输放大器M；电阻R1一端连在输出正极，另一端分别与电阻R2的一端、模数转换模块（6）连接；电阻R2另一端分别与电阻R3一端、运算放大器M正极相连，运算放大器M负极分别与电阻R3另一端、输出负极相连，输出负极接地；运算放大器M的输出端与模数转换模块（6）相连；二极管D5正极与电阻R1一端相连，电容C2负极分别与电阻R2的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：沐润志，张瑀明，吴水军，何廷一，李珂，王一妃，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：