一种阻容分压式的电网模拟装置的制作方法

本技术涉及并网测试设备，尤其涉及一种阻容分压式的电网模拟装置。

背景技术：

1、随着新能源发电设备在电力系统中的占比不断提高，电力行业对新能源发电设备的并网性能要求越来越高，而且随着并网发电设备容量的增加，有必要研制功能齐全的高压大容量电网模拟装置来开展新能源发电设备的各项涉网性能测试。

2、中国发明专利cn201410100721.x公开了一种基于模块化多电平换流器的三相电网模拟装置或电网适应性测试装置，该类装置能够模拟输出电压偏差、频率偏差、闪变、电压不平衡等多种电压扰动特性。

3、但是由于该类装置输出侧为三相三线系统，无法实现对单相电压不对称的电压跌落或升高进行直接控制与测量，三相输出扰动电压之间存在耦合关联性，无法实现对各相输出电压的独立调节与控制。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提出一种阻容分压式的电网模拟装置，该阻容分压式的电网模拟装置通过配置阻容分压单元并形成中点输出端，作为输出侧多电平变换器三相输出电压的公共参考点来实现输出三相电压的独立调节；并通过电压传感器直接采集输出三相电压，使得装置输出三相扰动电压的控制精度更高，控制性能更加优越。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种阻容分压式的电网模拟装置，包括依次连接的软启动单元、输入侧多电平变换器、阻容分压单元、输出侧多电平变换器、电压传感器；

3、所述软启动单元的输入端与电网连接，输出端连接所述输入侧多电平变换器；

4、所述输入侧多电平变换器包括第一功率模块阵列、三个第一电抗器和第二功率模块阵列、三个第二电抗器；

5、所述第一功率模块阵列和所述第二功率模块阵列均包括三组功率模块，每一组功率模块均包括多个串联连接的第一功率模块；

6、所述第一功率模块阵列中一组功率模块的一端依次连接对应所述第一电抗器、所述第二电抗器与所述第二功率模块阵列中一组功率模块的一端，所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的连接端做为所述输入侧多电平变换器的三相输入端；

7、所述第一功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第一功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输入侧多电平变换器的第一直流输出端；

8、所述第二功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第二功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输入侧多电平变换器的第二直流输出端；

9、所述阻容分压单元并联连接在所述输入侧多电平变换器与所述输出侧多电平变换器的直流侧，并形成中点输出端；

10、所述输出侧多电平变换器包括第三功率模块阵列、四个第三电抗器、第四功率模块阵列、四个第四电抗器；

11、所述第三功率模块阵列和所述第四功率模块阵列均包括四组功率模块，每一组功率模块均包括多个串联连接的第二功率模块；

12、所述第三功率模块阵列中一组功率模块的一端依次连接对应的所述第三电抗器、所述第四电抗器及所述第四功率模块阵列中对应的一组功率模块的一端，四个所述第三电抗器与对应的所述第四电抗器之间的连接端中的一个端口做为所述输出侧多电平变换器的中点输出端其他三个端口做为三相输出端；

13、所述第三功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第三功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输出侧多电平变换器的第一直流输入端；

14、所述第四功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第四功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为输出侧多电平变换器的第二直流输入端；

15、所述电压传感器分别并联连接在所述输出侧多电平变换器的三相输出端与所述阻容分压单元的中点输出端之间，用于检测输出各相电压。

16、优选地，所述阻容分压单元由两组串联连接的电阻单元构成。

17、优选地，所述阻容分压单元由两组串联连接的电容单元构成。

18、优选地，所述阻容分压单元由两组串联连接的电阻与电容混合单元构成。

19、采用上述装置之后，阻容分压式的电网模拟装置包括依次连接的软启动单元、输入侧多电平变换器、阻容分压单元、输出侧多电平变换器、电压传感器；所述软启动单元的输入端与电网连接，输出端连接所述输入侧多电平变换器；所述输入侧多电平变换器包括第一功率模块阵列、三个第一电抗器和第二功率模块阵列、三个第二电抗器；所述第一功率模块阵列和所述第二功率模块阵列均包括三组功率模块，每一组功率模块均包括多个串联连接的第一功率模块；所述第一功率模块阵列中一组功率模块的一端依次连接对应所述第一电抗器、所述第二电抗器与所述第二功率模块阵列中一组功率模块的一端，所述第一电抗器与所述第二电抗器之间的连接端做为所述输入侧多电平变换器的三相输入端；所述第一功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第一功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输入侧多电平变换器的第一直流输出端；所述第二功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第二功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输入侧多电平变换器的第二直流输出端；所述阻容分压单元并联连接在所述输入侧多电平变换器与所述输出侧多电平变换器的直流侧，并形成中点输出端；所述输出侧多电平变换器包括第三功率模块阵列、四个第三电抗器、第四功率模块阵列、四个第四电抗器；所述第三功率模块阵列和所述第四功率模块阵列均包括四组功率模块，每一组功率模块均包括多个串联连接的第二功率模块；所述第三功率模块阵列中一组功率模块的一端依次连接对应的所述第三电抗器、所述第四电抗器及所述第四功率模块阵列中对应的一组功率模块的一端，四个所述第三电抗器与对应的所述第四电抗器之间的连接端中的一个端口做为所述输出侧多电平变换器的中点输出端其他三个端口做为三相输出端；所述第三功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第三功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为所述输出侧多电平变换器的第一直流输入端；所述第四功率模块阵列中一组功率模块的另一端与所述第四功率模块阵列中其它组功率模块的另一端连接，做为输出侧多电平变换器的第二直流输入端；所述电压传感器分别并联连接在所述输出侧多电平变换器的三相输出端与所述阻容分压单元的中点输出端之间，用于检测输出各相电压；该阻容分压式的电网模拟装置通过配置阻容分压单元并形成中点输出端，作为输出侧多电平变换器三相输出电压的公共参考点来实现输出三相电压的独立调节；并通过电压传感器直接采集输出三相电压，使得装置输出三相扰动电压的控制精度更高，控制性能更加优越。

技术特征：

1.一种阻容分压式的电网模拟装置，其特征在于，包括依次连接的软启动单元、输入侧多电平变换器、阻容分压单元、输出侧多电平变换器、电压传感器；

2.根据权利要求1所述的阻容分压式的电网模拟装置，其特征在于，所述阻容分压单元由两组串联连接的电阻单元构成。

3.根据权利要求1所述的阻容分压式的电网模拟装置，其特征在于，所述阻容分压单元由两组串联连接的电容单元构成。

4.根据权利要求1所述的阻容分压式的电网模拟装置，其特征在于，所述阻容分压单元由两组串联连接的电阻与电容混合单元构成。

技术总结
本技术公开了一种阻容分压式的电网模拟装置，包括软启动单元、输入侧多电平变换器、阻容分压单元、输出侧多电平变换器、电压传感器；所述软启动单元的输入端与电网连接，输出端连接所述输入侧多电平变换器；输入侧多电平变换器包括第一功率模块阵列、三个第一电抗器和第二功率模块阵列、三个第二电抗器；阻容分压单元并联连接在所述输入侧多电平变换器与所述输出侧多电平变换器的直流侧，并形成中点输出端；该装置通过配置阻容分压单元并形成中点输出端，作为输出侧多电平变换器三相输出电压的公共参考点来实现输出三相电压的独立调节；并通过电压传感器直接采集输出三相电压，使得装置输出三相扰动电压的控制精度更高，控制性能更加优越。

技术研发人员：梅松林,黄晓,周党生,左冉阳,胡子豪,陈志远
受保护的技术使用者：深圳市禾望电气股份有限公司
技术研发日：20240226
技术公布日：2024/11/14