一种动态电压恢复器实验室测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种动态电压恢复器实验室测试装置，它包括一单线制主电路，电路的输入信号分为三路并联信号：第一路通过一避雷器接地；第二路信号通过旁路开关连接到电路输出端；第三路信号与一隔离刀闸串联后分为两路并联输出信号，一路输出信号直接与一晶闸管的输入端连接，另一路输出信号通过串联一ＤＶＲ投切开关后与一熔断器串联，熔断器通过串联一变压器与另一熔断器串联，该熔断器的输出端与功率模块串联，功率模块输出端串联一滤波电路，滤波电路与晶闸管并联，第三路中的两路输出信号并联后与另一隔离刀闸串联后输出，第三路信号的输出端与第二路信号中旁路开关的输出端并联连接在电路输出端。本实用新型专利技术可以广泛用于各种自动化设备中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测试装置，特别是关于一种动态电压恢复器(DVR)实验室测试装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，电脑、变频器和各种精密自动化设备获得了广泛应用。在提高生产效率的同时，它们对供电电源的电能质量也提出了更高的要求。相关调研表明，由于电压暂降导致的对电能质量的投诉问题在配电系统占有很大的比例，高科技园区、大型医院、军工单位和重要政府部门表现得尤为突出。DVR是一种静态串联型电能质量调节装置，主要用来在供电电压发生跌落、闪变、间断等电能质量问题时保证用户侧电压稳定。通过检测供电电源侧电压，给出指令信号，DVR产生补偿电压，与电源电压叠加后供给负载，从而保证用户侧电压不变。目前，国外瑞士的ABB公司、美国的GE公司、德国的西门子公司等都已经推出了DVR或类似产品，并发布了应用报告，但对研制过程和方法鲜有提及；国内则更多集中在拓扑、控制策略和小容量原理样机研究方面，真正投入实际运行的则少之又少。DVR产品馈电回路的电压等级多为380V或10kV，为了便于区分，分别称之为低压DVR和高压DVR。高压DVR主电路拓扑主要有采用功率器件串联的两电平、二极管中性点钳位多电平、采用串联变压器的注入模式和功率单元级联多电平。其中功率级联多电平在高压变频器中已经获得了成熟应用，因此该拓扑虽然功率单元较多，但是由于不需要采用串联注入变压器，而且技术成熟，故在高压DVR中获得广泛应用。高压大容量DVR的研制，对于试验条件要求非常高，以容量较小的2MVA为例，进行现场工况模拟，需要有高压三相大容量交流电源，大容量三相交流负载，以及配套的高低压幵关和各种保护设备，试验成本非常高。寻求一种简单、可靠、低成本的试验方法，已经成为研究DVR或类似装置的当务之急。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种简单、可靠、低成本的动态电压恢复器实验室测试装置。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案 一种动态电压恢复器实验室测试装置，其特征在于它包括一单线制主电路，所述电路的输入信号分为三路并联信号第一路通过一避雷器接地；第二路信号通过旁路幵关连接到电路输出端；第三路信号与一隔离刀闸串联后分为两路并联输出信号， 一路输出信号直接与一起保护作用的晶闸管的输入端连接，另一路输出信号通过串联一 DVR投切开关后与一起保护作用的熔断器串联，所述熔断器通过串联一隔离用变压器与另一起保护作用的熔断器串联，该所述熔断器的输出端与功率模块串联，所述功率模块输出端串联一个由电容组成的滤波电路，所述滤波电路与晶闸管并联，第三路中的两路输出信号并联后与另一隔离刀闸串联后输出，第三路信号的输出端与第二路信号中旁路开关的输出端并联连接在电路输出端。所述的滤波电路中还包括一与所述电容并联的电感。所述功率模块是由多个功率单元构成，每个功率单元是由一交流 直流转换电路通过并联一极性电容连接到另 一直流 交流转换电路构成。所述每个功率单元包括以三相绕组通过连接六个二极管组成的三相整流电路，所述三相整流电路的共阴端串联一由一软启动晶闸管与软启动电阻并联组成的软启动电路，所述软启动电路与整流电路的共阳端并联一直流电容，所述直流电容的输出端并联一由一制动电阻串联一制动IGBT模块组成制动电路，所述制动电路的输出端并联一由一半桥IGBT模块和一半桥IGBT模块组成的单相全桥逆变拓扑电路，制动IGBT模块包括一 IGBT绝缘栅极功率管和一回流二极管并联构成IGBT模块，IBGT模块串联一二极管；半桥IGBT模块包括两个IGBT模块。所述功率模块为串联使用的三个，每个所述功率模块分别包括三个串联的功率单元，每个所述功率单元均以隔离变压器供电为输入信号，将三个功率模块的输出端串联后形成三相电。所述功率模块中包括两个功率单元，其中一所述功率单元作为逆变电源，用来模拟实际供电电压的跌落，其中另一所述功率单元作为单相DVR使用。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本技术利用DVR本身的功率单元，外配单相变压器和单相负载，实现了在实验室对DVR的全工况试验考核，降低了研发成本，保证了DVR在各种工况下长时间运行的可靠性。2、本技术将三相DVR转换为单相DVR进行研究，可以简化试验线路和负载，降低研制、测试成本。3、本技术通过交直交转换，可以实现DVR装置与实际电网的隔离，防止试验过程中由于误操作对电网和并联其余回路负荷所造成的损坏。4、本技术充分利用软件编程的灵活性，将两个功率单元， 一个作为单相幅值相位频率可调的电压跌落模拟电源，另一模块作为单相DVR来进行电压跌落补偿控制，可以精确模拟系统电压跌落和DVR补偿工况。5、本技术通过用单相DVR5进行测试，使负载数量和容量降低为DVR三相功率单元的1/3，节省了电能耗费，采用电感或电容作为负载，可以进一步降低试验成本。本技术可以广泛用于各种自动化设备中。附图说明图1是本技术DVR的单线制主电路示意图图2是本技术功率模块的功率单元示意图图3是本技术高压DVR的功率模块示意图图4是本技术全工况模拟测试系统示意图图5是本技术单相DVR工作在零电压模式时的用户供电回路示意图图6是本技术单相DVR工作在补偿模式时的负载供电回路示意图图7是本技术补偿模式时的电路仿真波形示意图图8是本技术单相DVR工作在旁路模式时的供电回路示意图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。DVR装置功率单元的拓扑主要有三相半桥和三相全桥。三相半桥拓扑适用于三相电网平衡系统；当三相电网不平衡时，其控制性能变差，甚至会发生故障，考虑高压DVR装置的容量较大且供电电源大部分时间三相不平衡，实际装置多采用三相全桥结构。本技术也是采用三相全桥结构。如图1所示，本技术包括适用于高压、低压DVR的单线制主电路，单线制主电路的输入信号分为三路并联信号第一路通过一保护作用的避雷器F接地;第二路信号通过旁路开关QF1连接到电路输出端；第三路信号与一隔离刀闸QS1串联后分为两路并联输出信号， 一路输出信号直接与一保护作用的晶闸管Pscr的输入端连接，另一路输出信号通过串联一 DVR投切开关QF2后与一保护作用的熔断器Fs串联，熔断器Fs通过串联一隔离用变压器T与另一起保护作用的熔断器Fr串联，熔断器Fr的输出端与功率模块串联，功率模块的输出端串联一个由一电感L和一电容C并联组成的滤波电路LC，滤波电路LC与晶闸管Pscr并联，两路输出信号并联后与另一隔离刀闸QS2串联组成完整的第三路信号的输出，第三路信号的输出端与第二路信号的旁路开关QF1的输出端并联连接在主电路输出端。上述电路适用于低压DVR装置，如果用于高压DVR装置中，通常可以省去电感L。上述实施例中，功率模块是由多个功率单元构成，每个功率单元是由一交流 直流转换电路通过并联一极性电容连接到另 一直流 交流转换电路构成。如图2所示，功率单元包括以三相绕组al、 bl、 cl通过连接六个二极管D1 D6组成三相整流电路，三相整流电路的共阴端串联一由一软启动晶闸管Sl与软启动电阻R1并联组成的软启动电路，软启动电路与整流电路的共阳端并联一直流电容，直流电容的输出端并联一由一制动电阻R2串联一制动IGBT模块S3组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态电压恢复器实验室测试装置，其特征在于：它包括一单线制主电路，所述电路的输入信号分为三路并联信号：第一路通过一避雷器接地；第二路信号通过旁路开关连接到电路输出端；第三路信号与一隔离刀闸串联后分为两路并联输出信号，一路输出信号直接与一起保护作用的晶闸管的输入端连接，另一路输出信号通过串联一ＤＶＲ投切开关后与一起保护作用的熔断器串联，所述熔断器通过串联一隔离用变压器与另一起保护作用的熔断器串联，该所述熔断器的输出端与功率模块串联，所述功率模块输出端串联一个由电容组成的滤波电路，所述滤波电路与晶闸管并联，第三路中的两路输出信号并联后与另一隔离刀闸串联后输出，第三路信号的输出端与第二路信号中旁路开关的输出端并联连接在电路输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔尔敏，邓占锋，赵波，韩天绪，蒋晓春，赵小英，张柯，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，中电普瑞科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]