专利名称：用于测试电力装置的方法和设备的制作方法
技术领域：
一般来说，本文所述的主题涉及电力装置测试，更具体来说，涉及用于测试全功率转换器部件的方法和设备。
背景技术：
至少部分已知的全功率转换器部件或功率转换器在从制造工厂运往安装地点之前经过直到其预定电气额定值的电测试。一种这样的测试通常称作“全功率测试”。这种全功率测试检验各功率转换器在其额定容量的性能。较小功率转换器、即额定为500千瓦 (kff)或以下的那些功率转换器通常采用测试设备来测试，其中测试设备包括全功率变压器、全功率断路器以及包括具有可调制动器和/或可变负载电阻器组的电动机的适当确定大小的可变测试负载。但是，对于超过500kW的较大功率转换器，测试设备的尺寸和成本相应地增加。此外，对于全功率额定值超过2兆瓦(MW)的那些功率转换器，包括额定功率超过 IOMW的那些功率转换器，较大测试设备的购买、安装和维护价格极高，要求大的物理占地面积，并且可能难以定位以用于测试可变大小的功率转换器。另外，至少部分已知的功率转换器测试设备通常电耦合到本地公用电网，以便供应必要的测试电力。但是，并非对所有这类公用电网被充分供电以支持大规模功率转换器测试。例如，远程区域中的公用电网连接可能没有必要的电压稳定性，并且可能没有必要的持续电流供应能力。此外，从公用事业公司暂时性地购买大电力可能是价格极高的，并且可要求与关联公用事业公司的协调，以使公用事业公司能够准备支持全功率转换器测试可能需要的大瞬态电力负载。此外，许多已知的功率转换器测试设备包括将电力传送到测试设备中并且接收来自测试设备的输出电力的至少一部分的“公共耦合点”。一些测试过程通常包括测试可能不符合本地电网频率的电频率的功率转换器。例如，设计用于如欧洲常见的50赫兹(Hz)频率的功率转换器难以采用60Hz北美电网进行测试。电网运行要求通常限制其上传送的谐波频率。因此，可要求可包括高价滤波器的电网隔离装备来支持功率转换器的测试活动。
发明内容
在一个方面，提供一种组装用于全功率转换器部件的测试设备的方法。该方法包括将电力供应设备耦合到电力网。该方法还包括将直流(DC)发电设备耦合到电力供应设备。该方法还包括将电力网模拟装置耦合到DC发电设备。该方法还包括将全功率转换器部件测试连接耦合到电力网模拟装置。在另一个方面，提供一种用于全功率转换器部件的测试设备。该测试设备包括公用电网电力供应设备。该测试设备还包括耦合到公用电网电力供应设备的直流(DC)发电设备。该测试设备还包括耦合到DC发电设备的电力网模拟装置。该测试设备还包括耦合到电力网模拟装置的全功率转换器部件测试连接。在又一个方面，提供一种测试全功率转换器部件的方法。该方法包括将全功率转换器部件耦合到电力供应测试连接。该方法还包括将全功率转换器部件耦合到测试负载。 该方法还包括将电力供应测试连接耦合到直流(DC)电力供应链路。该方法还包括将电力从测试负载再循环到全功率转换器部件。
通过参照附图阅读以下详细描述，会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似符号在附图中通篇表示相似部件，附图包括图1是现有技术的全功率转换器部件测试设备的示意图；图2是示范全功率转换器部件测试设备的示意图；图3是备选全功率转换器部件测试设备的示意图；图4是另一个备选全功率转换器部件测试设备的示意图；图5是又一个备选全功率转换器部件测试设备的示意图；图6是示出可用于组装图2、图3、图4和图5所示的全功率转换器部件测试设备的示范方法的流程图；以及图7是示出可用于使用图2、图3、图4和图5所示的全功率转换器部件测试设备来测试全功率转换器部件的示范方法的流程图。除非另加说明，否则本文所提供的附图意在示出本发明的关键发明特征。这些关键发明特征被认为可适用于包括本发明的一个或多个实施例的多种系统。因此，附图不是意在包括本领域的普通技术人员已知的实施本发明所需的所有常规特征。
具体实施例方式在以下的说明书和随后的权利要求书中，将参照定义成具有下列含意的多个术语。单数形式“一个(a，an)”和“该”包括复数引用，除非上下文另加明确规定。“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可能发生或者可能不发生，以及本描述包括其中发生事件的实例以及其中没有发生事件的实例。本文所使用的近似语言在本说明书和权利要求书中通篇可适用于修饰可准许变化的任何定量表示，而没有引起与其相关的基本功能的变化。相应地，由诸如“大约”和“基本上(实质上)”之类术语或多个术语修饰的值并不局限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精确度。在这里并且在整个说明书和权利要求书中，范围限制可被组合和/或互换，这类范围被标识，并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另加说明。本文所述的示范系统和方法通过提供一种模拟对被测功率转换器的公用电网电力供应的测试设备，克服了已知功率转换器测试设备的缺点。具体来说，功率转换器测试设备包括交流(AC)源与模拟对被测设备的公用电网电力供应的AC测试供应装置之间的直流OC)链路。另外，具体来说，功率转换器测试设备在内部环路中而不是通过第二公用电网连接来再循环电力，由此消除第二公用电网连接。此外，具体来说，功率转换器测试设备使用单个公用电网连接只传送初始测试电力，并且补充在电力再循环环路中已经消耗的电力。因此，只使用单个公用电网连接作为初始和补给(make-up)电源便于原本大电力传输装置、如电力变压器和公用电网隔离断路器的尺寸的减小。另外，单个公用电网连接的使用便于这类电力变压器和公用电网隔离断路器的数量的减少。此外，由于功率转换器测试设备消除了回到公用电网的再循环电力，所以该设备便于对公用电网的感应电扰动、如感应谐波的降低，由此便于与公用电网和测试设备进行接口的滤波设备的尺寸和数量的减少。 此外，由于该设备实质上与公用电网隔离，所以便于使用一系列频率、电压和功率因数来测试功率转换器。图1是现有技术的全功率转换器部件测试设备100的示意图。测试设备100配置成测试全功率转换器部件102。部件102包括整流器部分104，它经由包括至少一个电容装置110的直流(DC)链路108而耦合到高频逆变器部分106。在示范实施例中，DC链路108 包括多个电容装置110。部件102还包括耦合到逆变器部分106的电力变压器112。在示范实施例中，逆变器部分106是三级逆变器，因此部件102是三级转换器。备选地，逆变器 106是实现本文所述的测试设备100的操作的二级逆变器或者任何多级逆变器。本文所使用的术语“逆变器”和“转换器”用于描述实现本文所述的测试设备100的操作的任何逆变器和转换器。现有技术全功率转换器部件测试设备100包括电力变压器120，它经由通过第一测试连接126与全功率转换器部件102的整流器部分104耦合的断路器124(以断开位置示出)耦合到电力网122。电力变压器120通常是降压变压器。另外，断路器IM和电力变压器120通常均额定用于部件102的全额定负载。测试设备100还包括耦合到变压器112 的第二测试连接128。测试设备100还包括耦合到第二测试连接128的高频电感耦合装置 (Lhf) 130。测试设备100还包括耦合到Lhf 130的可变频率驱动器(VFD) 132。VFD 132包括其中包含多个电容装置140的DC链路138。VFD 132还包括耦合到Lhf 132的电力变压器 142。电力变压器142通常是降压变压器。测试设备100还包括有源前端(AFE) 150，它经由包括多个电容装置巧4的DC链路 152耦合到VFD 132。测试设备100还包括耦合到AFE 150的电力变压器156。电力变压器 156通常是降压变压器。测试设备100还包括将电网122耦合到电力变压器156的断路器 158(以断开位置示出)。另外，断路器158和电力变压器156通常均额定用于部件102的全额定负载。测试设备100还包括耦合到电网122、断路器IM和断路器158的电感-电容滤波装置160。测试设备100还包括公共耦合点(POCC) 170，它由测试设备100的输入部分 (input section) 172和测试设备100的输出部分174的耦合来定义。在操作中，断路器IM和158处于闭合位置(在图1中均以断开位置示出)，并且电力网122耦合到测试设备100的输入部分172和输出部分174。交流(AC)(未示出)以预定的电网AC电压和基本恒定的频率从电网122传送到电力变压器120，如电流指向箭头 180所示。电力变压器120接收电网AC电压的AC电流，降低AC电压而升高AC电流，并且经由第一测试连接1 将预定值和预定AC电压的AC电流传送到被测全功率转换器部件 102的整流器部分104。整流器部分104接收AC电压的AC电流，并且将这种电力整流成具有预定DC电压的预定DC电流。DC电流通过DC链路108传送到高频逆变器部分106，其中电容装置110便于平滑关联的DC电压。逆变器部分106将所接收的DC电压的DC电流转换成具有预定有功-无功功率比的预定AC电压和预定AC频率的AC电流。所转换的AC电力从逆变器部分106传送到电力变压器112，其中变压器112将电压升高而将电流降低到预定值。一般来说，从全功率转换器部件102传送的电力至少偶尔处于近似额定或接近额定的全功率条件。在由测试设备100来测试时，通常操作部件102，以便在可从0延续到6千伏(kV)的范围之内改变输出电压以及在可从0延续到600赫兹(Hz)的范围之内改变输出频率。取决于部件102的运送目的地，一些部件102可具体以电网额定频率、通常为50Hz 或60Hz来测试。另外，在操作中，AC电力经由第二测试连接1 和Lhf 130从全功率转换器部件 102传送到VFD 132，其中Lhf 130便于从传送到电力变压器142的AC电力中过滤高频谐波失真。电力变压器142接收所传送和经过滤的AC电压的所传送的经过滤的AC电流，降低经过滤的AC电压而升级经过滤的AC电流，并且将预定值和预定AC电压的AC电流传送到高频逆变器部分136。逆变器部分136接收从电力变压器142传送的AC电压的AC电流，并且将AC电力转换成具有预定DC电压的预定DC电流，同时模拟部分102上的预定负载。所转换的DC电力经由DC链路138和152传送到AFE 150，其中电容装置140和巧4便于平滑所传送的DC电力。此外，在操作中，AFE 150接收从高频逆变器部分136传送的DC电力，并且将所接收的DC电压的DC电流转换成具有预定有功-无功功率比的预定AC电压和预定AC频率的AC电流。一般来说，从AFE 150传送的电力具有处于或接近电力网122频率的频率。AC 电力从AFE 150传送到电力变压器156，其中变压器156升高AC电压而降低AC电流供经由断路器158和输出部分174传送到POCC 170。这种AC电力近似处于额定电网电压。电感-电容滤波装置160便于从传送到POCC 170的AC电力中过滤谐波失真，以便降低将谐波失真传送到电力网122的可能性，以及用于满足当地管理机构和/或电网122的拥有者/ 运营商所实行的电网总谐波失真(THD)标准。但是，虽然在满足这类标准方面至少是有效的，但是这种滤波可能没有去除所有谐波失真。此外，如功率再循环箭头190所示，在操作中，现有技术全功率转换器部件测试设备100通过其中再循环电力。虽然电力的大部分在测试设备100中再循环，但是电力的至少一部分被回送到电力网122中，其中具有至少部分谐波失真，并且在测试设备100中消耗的电力的至少一部分经由电力网122来恢复。此外，在操作中，电压、电流和频率经由部件 102、VFD 132和AFE 150的至少部分手动和至少部分自动调制、使用关联控制装置(均未示出)来控制。在完成测试时，调制部件102、VFD 132和AFE 150以降低其中再循环的电力量，直到断路器124和158断开以及测试设备100中的剩余电力耗散为热量。图2是示出可用于代替测试设备100(图1所示)的示范全功率转换器部件测试设备200的示意图。在示范实施例中，测试设备200包括耦合到电力网122的电网断路器 202(以断开位置示出)。断路器202具有比断路器IM更少的额定功率传输参数(下面进一步描述)。测试设备200还包括耦合到断路器202的电压调制装置204。在示范实施例中，电压调制装置204是自耦变压器(variac)单元。这种自耦变压器单元包括可变比变压器，它包括其中还包含操作上与其耦合的至少一个遥控驱动装置(均未示出)的基本连续的高分辨率抽头变换装置。测试设备200还包括耦合到可选电压调制装置204的电力变压器206，它与电力变压器120相似，但是变压器206具有比电力变压器120更少的额定功率传输参数(也在下面进一步描述)。测试设备200还包括可变频率测试驱动器(VFTD) 208，它与VFD 132 (图1所示)相似并且耦合到电力变压器206。VFTD 208包括整流器部分210，它经由包括多个电容装置216的DC链路214耦合到高频逆变器部分212。但是，在示范实施例中，电力变压器206耦合到整流器部分210。测试设备200还包括经由DC链路220和多个电容装置222耦合到VFTD 208的DC 链路214的AFE 218。AFE 218与AFE 150 (图1所示)基本相似。测试设备200还包括耦合到AFE 218的可选低通滤波器(LPF)单元224。测试设备200还包括电力变压器120、第一测试连接126、第二测试连接128、Lhf 130和电力变压器142。此外，全功率转换器部件 102耦合到第一测试连接和第二测试连接128。测试设备200没有包括将输入部分172与输出部分174耦合的POCC 170 (均如图 1所示)。在示范实施例中，设备200包括经由电网断路器202与电力网122耦合的单个连接。因此，功率转换器测试设备200在内部环路中而不是通过第二公用电网连接来再循环电力，由此消除第二公用电网连接、即输出部分174和POCC 170。功率转换器测试设备200 在断路器202处使用单个公用电网连接只传送初始测试电力，并且补充在电力再循环环路中已经消耗的电力。因此，在断路器202处使用单个公用电网连接作为初始和补给电源便于消除诸如断路器158和电力变压器156(均如图1所示)之类的部分大电力传输装置以及原本大电力传输装置的尺寸的减小。例如，非限制性地，断路器202可具有比断路器124 (图1所示) 更少的额定功率传输参数，并且电力变压器206可具有比电力变压器120更少的额定功率传输参数。此外，由于功率转换器测试设备200消除了回到电网122的再循环电力，所以测试设备200便于对电网122的感应电扰动、如感应谐波的降低，由此便于与电网122和测试设备200进行接口的滤波设备、即电感-电容滤波装置160 (图1所示)的尺寸和数量的减少。不必要设备的这种消除、其余设备的尺寸的减小以及从测试设备200到电网122中的电力传递的消除便于消耗和原本浪费的能量的降低，由此便于测试设备200优于测试设备 100的效率的提高。在操作中，电网断路器202处于闭合位置(在图2中以断开位置示出)，并且电力网122耦合到测试设备200的电压调制装置204。交流(AC)(未示出)以预定的电网AC电压和基本恒定的频率经由电压调制装置204从电网122传送到电力变压器206，如功率指向箭头230所示。本地或远程操作电压调制装置204以调整与其中的可变比变压器有关的抽头变换器，以便微调传送到电力变压器206的输入AC电压和AC电流。电力变压器206接收经调整的AC电压的AC电流，降低AC电压而升高AC电流，并且将预定值和预定AC电压的AC电流传送到VFTD 208的整流器部分210。整流器部分210接收AC电压的AC电流，并且将这种电力整流成具有预定DC电压的预定DC电流。如功率指向箭头240所示，DC电流通过DC链路220传送到AFE 218，其中电容装置222便于平滑所传送的DC电力。另外，在操作中，AFE 218接收从整流器部分210所传送的DC电力，并且将DC电压的所接收的DC电流转换成具有预定有功-无功功率比的预定AC电压和预定AC频率的 AC电流。一般来说，从AFE 218传送的电力具有某个频率范围，使得可改变频率以模拟来自非限制性地包括风力涡轮发电机(未示出)的多个装置的输入频率。AC电力从AFE 218 传送到LPF单元224，如功率指向箭头250所示，其中LPF单元2 从所传送的AC电力中过滤(或进行斩波)高频谐波。在一些备选实施例中，没有使用LPF单元224，因为AFE 218
7配置成其中具有极少或没有高频谐波地从其中传送AC电力。此外，在操作中，具有经过滤的AC电压和电流的AC电力从LPF单元2 传送到电力变压器120。电力变压器120接收经过滤的AC电压的AC电流，降低AC电压而升高AC电流，并且经由第一测试连接1 将预定值和预定AC电压的AC电流传送到被测全功率转换器部件102的整流器部分104。整流器部分104接收AC电压的AC电流，并且将这种电力整流成具有预定DC电压的预定DC电流。DC电流通过DC链路108传送到高频逆变器部分 106，如功率指向箭头260所示，其中电容装置110便于平滑关联的DC电压。逆变器部分 106将DC电压的所接收的DC电流转换成具有预定有功-无功功率比的预定AC电压和预定AC频率的AC电流。所转换的AC电力从逆变器部分106传送到电力变压器112，其中变压器112将电压升高而将电流降低到预定值。在由测试设备200来测试时，通常操作部件 102，以便在可从0延续到6kV的范围之内改变输出电压以及在可从0延续到600Hz的范围之内改变输出频率。取决于部件102的运送目的地，一些部件102可具体以电网额定频率、 通常为50Hz或60Hz来测试。此外，在操作中，AC电力经由第二测试连接128和Lhf 130从全功率转换器部件 102传送到VFTD 208，其中Lhf 130便于从传送到电力变压器142的AC电力中过滤高频谐波失真。电力变压器142接收所传送的经过滤的AC电压的所传送的经过滤的AC电流，降低经过滤的AC电压而升级经过滤的AC电流，并且将预定值和预定AC电压的AC电流传送到高频逆变器部分212。逆变器部分212接收从电力变压器142传送的AC电压的AC电流， 并且将AC电力转换成具有预定DC电压的预定DC电流，同时模拟部分102上的预定负载。 所转换的DC电力经由DC链路214和220通过再循环传送到AFE 218，其中电容装置216和 222便于平滑所传送的DC电力。本文所使用的术语“负载”可非限制性地包括具有被驱动机电设备的被测全功率转换部件的实际负载和/或经由可变频率驱动装置的模拟机电负载，均如本文所述。另外，在操作中，全功率转换器部件测试设备200通过其中再循环电力，如功率再循环箭头270所示。当测试设备200逐步上升到全操作负载时，从电力网122引入电力。基本上全部电力在测试设备200中再循环，同时电力的至少一部分作为热量耗散。基本上没有再循环电力被回送到电力网122中，但是补给电力从电网122转送到测试设备200中，其中在测试设备200中消耗的电力的至少一部分经由电力网122来恢复。此外，在操作中，电压、电流和频率经由部件102、VFTD 208,AFE 218和电压调制装置204的至少部分手动和至少部分自动调制、使用关联控制装置(均未示出)来控制。在完成测试时，调制部件102、 VFTD 208、AFE 218和电压调制装置204以降低其中再循环的电力量，并且实质上降低从电力网122传送到测试设备200中的电力，直到断路器202断开以及剩余再循环电力耗散为热量。在操作中，测试设备200模拟对被测功率转换器、如设备102的公用电网电力供应。具体来说，功率转换器测试设备200包括AC源即逆变器部分212与模拟电力网122的 AC测试供应装置即AFE 218之间的DC链路220。因此，功率转换器测试设备200在内部环路中而不是通过第二公用电网连接来再循环电力，由此消除第二公用电网连接、即输出部分174和POCC 170。功率转换器测试设备200在断路器202处使用单个公用电网连接只将初始测试电力传送到测试设备200中，并且补充其中已经消耗的电力。此外，由于功率转换器测试设备200消除了回到电网122的再循环电力，所以设备200便于对电网122的感应电扰动、如感应谐波的降低。图3是备选全功率转换器部件测试设备300的示意图。测试设备300与测试设备 200(图2所示)相似，但是与更适合于高频测试的测试设备200相比，测试设备300更适合于低频测试。具体来说，测试设备300更适合于测试0至3kV的电压范围和0至IOOHz 的频率范围之内的关联部件，其中测试设备200更适合于测试0至6kV的电压范围和0至 600Hz的频率范围之内的关联部件。在这个示范备选实施例中，测试设备300包括耦合到电力网122的电网断路器 302(以断开位置示出)。测试设备300还包括耦合到电网断路器302的电力变压器304。 测试设备300还包括耦合到电力变压器304的可变频率测试驱动器(VFTD) 306。VFTD 306 与VFTD208 (图2所示)相似，但是VFTD 306包括与高频逆变器部分212 (图2所示)相反的低频逆变器部分308。在这个备选示范实施例中，整流器部分210、DC链路214和电容装置216与关联测试设备200的那些相关装置基本相似。测试设备300还包括经由DC链路220和多个电容装置222耦合到VFTD 306的DC 链路214的AFE 218。测试设备还包括耦合到AFE218的电力变压器310。电力变压器310、 AFE 218、DC链路220和电容装置222与关联测试设备200的相关装置基本相似。全功率转换器部件312定位在测试设备300中，并且经由第一测试连接1 和第二测试连接1 耦合在其中。在这个备选示范实施例中，部件312与部件102(图2所示) 相似，但是部件312包括与高频逆变器部分106(图2所示)相反的低频逆变器部分314。 在这个备选示范实施例中，整流器部分104、DC链路108和电容装置110与关联测试设备 200的装置基本相似。部件312经由低频电感耦合装置Llf316耦合到VFTD 306。测试设备300与测试设备200的不同之处在于消除了可选LPF单元224、电压调制装置204、电力变压器112和电力变压器142。测试设备300的操作与测试设备200的操作相似。备选地，测试设备300的一些实施例可包括与LPF单元224 (图2所示)相似的可选 LPF单元。另外，备选地，测试设备300的一些实施例可包括与电压调制装置204(图2所示)相似的电压调制装置。图4是另一个备选全功率转换器部件测试设备400的示意图。设备400与测试设备300(图3所示)基本相似，但是设备400包括定义虚拟机406的低频电感耦合装置Llf 402和低频逆变器部分404。控制和调制虚拟机406，以便模拟全功率转换器部件312上的负载。备选地，测试设备400的一些实施例可包括与LPF单元224 (图2所示)相似的可选 LPF单元。另外，备选地，测试设备400的一些实施例可包括与电压调制装置204(图2所示)相似的电压调制装置。图5是又一个备选全功率转换器部件测试设备500的示意图。设备500与设备 400 (图4所示)基本相似，但是设备500没有包括定义虚拟机406的低频电感耦合装置Llf 404和低频逆变器部分404 (全部如图4所示)。设备500而是包括在这个备选示范实施例中作为电动发电机的机器502。机器502包括经由轴508旋转地耦合到发电机506的电动机504。控制和调制机器502，以便建立全功率转换器部件312上的负载。备选地，测试设备500的一些实施例可包括与LPF单元224(图2所示)相似的可选LPF单元。另外，备选地，测试设备500的一些实施例可包括与电压调制装置204(图2所示)相似的电压调制装置。全功率转换器部件测试设备200、300、400和500 (分别如图2、图3、图4和图5所示)的备选实施例经过修改以测试再生全功率转换器(未示出)。这类再生全功率转换器包括与AFE 218 (图2、图3、图4和图5所示)相似的有源前端来代替整流器104 (图2、图 3、图4和图5所示)。电力流250、260和270 (全部如图2、图3、图4和图5所示)则可沿两个方向传送。这种再生全功率转换器可用于测试用于可再生能量源、如风力涡轮机的工作驱动链和转换器的制动操作。图6是示出可用于组装全功率转换器部件200(图2所示)的示范方法600的流程图。在示范实施例中，电力供应设备、即断路器202、调制装置204和电力变压器206(全部如图2所示)耦合602到电力网122。DC发电设备、即整流器部分210(图2所示)耦合 604到电力供应设备、即电力变压器206。电力网模拟装置、即AFE 218(图2所示)耦合606 到整流器部分210。全功率转换器部件测试连接126(图2所示)耦合608到AFE 218。图7是示出可用于使用测试设备200(图2所示)来测试全功率转换器部件 102(图2所示)的示范方法700的流程图。在示范实施例中，全功率转换器部件102耦合 702到电力供应测试连接1 和1 (均如图2所示)。全功率转换器部件102耦合704到测试负载、即VFTD 208 (图2所示)。电力供应测试连接1 耦合706到DC链路220 (图2 所示)。电力从VFTD 208再循环到全功率转换器部件102。上述功率转换器测试设备提供一种用于在测试操作期间提高功率转换器测试设备的效率和性能的节省成本和可靠的方法。具体来说，功率转换器测试设备通过便于交流 (AC)源与模拟对被测设备的公用电网电力供应的AC测试供应装置之间的直流(DC)链路的使用，来便于提高测试操作的操作效率。具体来说，功率转换器测试设备在内部环路中而不是通过第二公用电网连接来再循环电力，由此消除第二公用电网连接。此外，具体来说，功率转换器测试设备使用单个公用电网连接只传送初始测试电力，并且补充在电力再循环环路中已经消耗的电力。因此，只使用单个公用电网连接作为初始和补给电源便于原本大电力传输装置、如电力变压器和公用电网隔离断路器的尺寸的减小。另外，单个公用电网连接的使用便于这类电力变压器和公用电网隔离断路器的数量的减少。此外，由于功率转换器测试设备消除了回到公用电网的再循环电力，所以该设备便于对公用电网的感应电扰动、 如感应谐波的降低，由此便于与公用电网和测试设备进行接口的滤波设备的尺寸和数量的减少。此外，由于该设备实质上与公用电网隔离，所以便于使用一系列频率、电压和功率因数来测试功率转换器。以上详细描述了用于测试全功率转换器部件的系统和方法的示范实施例。系统和方法并不局限于本文所述的具体实施例，而是可单独且独立于本文所述的其它组件和/或步骤来使用系统的组件和/或方法的步骤。例如，系统和方法还可与其它电系统和方法结合使用，而并不局限于仅对本文所述功率转换器测试设备的实施。示范实施例而是能够与许多其它电系统和测试应用结合实现和使用。虽然本发明的各个实施例的具体特征可在部分附图中示出而在其它附图中未示出，但是这只是为了方便起见。此外，以上描述中的“一个实施例”的说法并不是要被解释为排除也结合了所述特征的其它实施例的存在。按照本发明的原理，可与任何其它附图的任何特征结合来引用和/或要求保护附图的任何特征。
本书面描述使用示例来公开本发明，其中包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求书来限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在落入权利要求书的范围之内。部件表
权利要求
1.一种用于全功率转换器部件的测试设备O00/300/400/500)，包括 公用电网电力供应设备O02/204)；耦合到所述公用电网电力供应设备的直流(DC)发电设备Q10/214)； 耦合到所述DC发电设备的电力网模拟装置018ΛΜ)；以及耦合到所述电力网模拟装置的全功率转换器部件测试连接(126/128)。
2.如权利要求1所述的测试设备O00/300/400/500)，其中，所述公用电网电力供应设备(202/204)包括可变比变压器004)。
3.如权利要求1所述的测试设备(200/300/400/500)，其中，所述DC发电设备 (210/214)包括耦合到整流器(210)的DC链路(214)。
4.如权利要求1所述的测试设备O00/300/400/500)，其中，所述电力网模拟装置 (218/224)包括有源前端频率控制装置018)。
5.如权利要求1所述的测试设备O00/300/400/500)，其中，所述电力网模拟装置 (218/224)包括低通滤波器(224)。
6.如权利要求1所述的测试设备O00/300/400/500)，其中，还包括其中包含模拟机器负载的可变频率驱动装置(208/306)。
7.如权利要求1所述的测试设备O00/300/400/500)，还包括下列至少一个 电感高频耦合装置(130)；电感低频耦合装置(316/402)；以及电动发电机单元(502)。
全文摘要
用于全功率转换器部件(102)的测试设备(200/300/400/500)包括公用电网电力供应设备(202/204)。测试设备还包括耦合到公用电网电力供应设备的直流(DC)发电设备(210/214)。测试设备还包括耦合到DC发电设备的电力网模拟装置(218/224)。测试设备还包括耦合到电力网模拟装置的全功率转换器部件测试连接(126/128)。
文档编号G01R31/00GK102539957SQ20111040304
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者C·D·哈布尔特, S·施勒德, 沈捷 申请人:通用电气公司