CN102636760B - 一种链式逆变系统链节老化测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种链式逆变系统链节老化测试装置及方法，包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路，及采用这种装置测试的方法，采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变系统中链节的老化测试，采用本发明的测试装置及方法可以降低测试成本，提高测试效率。

Description

一种链式逆变系统链节老化测试方法
技术领域
本发明涉及电能质量治理领域相关设备平台，属于电气自动化设备技术领域，特别涉及一种链式逆变系统链节老化测试装置及方法。
背景技术
H桥逆变器广泛应用于各种变流装置中，如高压变频调速器（MVD）、新型静止同步补偿器（STATCOM）、新能源发电逆变器、动态电压恢复期（DVR）、有源滤波器（APF）等。
采用链式逆变器的新型静止同步补偿器（STATCOM）又称为链式静止同步补偿器，其单个H桥逆变器又称为链节，是STATCOM的关键部分，链节的可靠性直接决定STATCOM的可靠性，出厂前每个链节都需要进行带载老化试验，以保证产品的无故障高可靠稳定运行。
链节的老化测试方法目前主要是单个H桥逆变器测试，该方案包括一个链节和一个可调直流电源以及一个电抗，可调直流电源并联在电容两端，提供母线电压，拓扑如图3所示，通过改变IGBT驱动信号PWM调制波的大小实现电流的变化，从而进行链节的老化测试。
现有技术应用于链节老化测试，存在以下缺点：
1、老化测试只能单个链节进行，测试效率低；
2、实验平台搭建成本高。
发明内容
发明目的：提出一种链式逆变系统链节老化测试装置及方法，试验时不需要另外配备高压直流电源为DC直流侧供电，且电抗器尺寸会减小很多，可以解决设备投资大的问题；试验过程中同样老化时间可以老化测试2台设备，能够在同样硬件条件的情况下增加链节的产能。
技术方案：一种链式逆变系统链节老化测试装置，包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路，所述的两个H桥逆变器分别为链节1和链节2，链节1和链节2的直流母线电压由一个交流电源提供，链节1和链节2的输出端通过电感和交流电源连接，所述的链式逆变系统链节老化测试装置还包括检测链节1和链节2电流的电流传感器，电流传感器串联在电路中，其输出端连接DSP控制电路的输入端，所述的DSP控制电路包括锁相环，PWM脉冲序列和DC电压平衡控制，DSP控制电路输入端为交流电源，电流传感器的输出端和DC电压，DSP控制电路的输出端接链节1和链节2的IGBT驱动信号。
一种链式逆变系统链节老化测试的方法，采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变系统中链节的老化测试方法,包括以下步骤：
A、DSP控制单元向链节1发出一定占空比的PWM信号，同时检测链节1和链节2的采样电流，链节1的采样电流作为链节2的指令电流，并与链节2的采样电流比较构成闭合控制器，通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号，改变链节1的PWM信号占空比，可以实现对拖平台的电流闭合控制；
B、体现链节1和链节2的DC电压由DSP控制单元控制进入的有功分量大小进行调节，DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2，通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*，由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1)，由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2)，通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号；
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号，步骤A所需的闭合控制器为DSP控制电路，DSP控制电路的输入端接交流电源检测信号，通过数字锁相环节对交流电源电压相位进行锁相，用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号。该PWM调制基波信号与步骤B运算所得的链节1有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号；
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号，电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端，构成闭环调节器，由闭环调节器产生PWM驱动信号，该PWM驱动信号与步骤B运算所得的链节2 有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号；
E、DSP控制电路实现DC电压稳定，DC母线电压的稳定值为DC电压给定值，DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端，通过闭环调节器控制DC电压稳定，参考步骤B的运算方法，闭环调节器由DC电压的给定值和DC电压反馈值构成。
有益效果：1、降低测试成本，2、试验过程中同样老化时间可以老化测试2台设备，提高测试效率。
附图说明
图1、本发明链节实验测试方案；
图2、DSP控制策略框图；
图3、现有技术链节老化测试方案。
具体实施方式
实施例1、一种链式逆变系统链节老化测试装置，包括两个H桥逆变器、交流电源和DSP控制电路，所述的两个H桥逆变器分别为链节1和链节2，链节1和链节2的直流母线电压由一个交流电源提供，链节1和链节2的输出端通过电感和交流电源连接，所述的链式逆变系统链节老化测试装置还包括检测链节1和链节2电流的电流传感器，电流传感器串联在电路中，其输出端连接DSP控制电路的输入端，所述的DSP控制电路包括锁相环，PWM脉冲序列和DC电压平衡控制，DSP控制电路输入端为交流电源，电流传感器的输出端和DC电压，DSP控制电路的输出端接链节1和链节2的IGBT驱动信号。
一种链式逆变系统链节老化测试的方法，采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变系统中链节的老化测试方法,包括以下步骤：
A、DSP控制单元向链节1发出一定占空比的PWM信号，同时检测链节1和链节2的采样电流，链节1的采样电流作为链节2的指令电流，并与链节2的采样电流比较构成闭合控制器，通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号，改变链节1的PWM信号占空比，可以实现对拖平台的电流闭合控制；
B、体现链节1和链节2的DC电压由DSP控制单元控制进入的有功分量大小进行调节，DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2，通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*，由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1)，由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2)，通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号；
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号，步骤A所需的控制器为DSP控制电路，DSP控制电路的输入端接交流电源检测信号，通过数字锁相环节对交流电源电压相位进行锁相，用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号。该PWM调制基波信号与步骤B运算所得的链节1有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号；
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号，电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端，构成闭环调节器，由闭环调节器产生PWM驱动信号，该PWM驱动信号与步骤B运算所得的链节2 有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号；
E、DSP控制电路实现DC电压稳定，DC母线电压的稳定值为DC电压给定值，DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端，通过闭环调节器控制DC电压稳定，参考步骤B的运算方法，本步骤所述的闭环调节器由DC电压的给定值和DC电压反馈值构成。

Claims (1)

1.一种链式逆变系统链节老化测试的方法，采用两个H桥逆变器对拖实现链式逆变系统中链节的老化测试方法,包括以下步骤：
A、DSP控制单元向链节1发出PWM信号，同时检测链节1和链节2的采样电流，链节1的采样电流作为链节2的指令电流，并与链节2的采样电流比较构成闭合控制器，通过DSP控制单元对构成的闭合控制器运算得到链节2的PWM信号，改变链节1的PWM信号占空比，可以实现对拖平台的电流闭合控制；
B、链节1和链节2的DC电压调节由DSP控制单元实现，DSP控制单元控制交流电源进入链节1和链节2的有功分量，DSP控制单元通过控制有功分量的大小实现DC电压调节，DSP控制单元通过光纤通讯得到采样链节1和链节2的DC电压值Vdc1与Vdc2，通过菜单设置给定链节1与链节2的DC电压值Vdc1*与Vdc2*，由Vdc1与Vdc1*构成闭合控制器G(x1)，由Vdc2与Vdc2*构成闭合控制器G(x2)，通过DSP控制单元分别对构成的闭合控制器G(x1)与G(x2)运算得到链节1有功调节量的PWM信号与链节2 有功调节量的PWM信号；
C、DSP控制电路驱动链节1中IGBT的PWM信号，步骤A中的DSP控制单元的输入端接电网电压检测信号，DSP控制电路的输入端接交流电源检测信号，通过数字锁相环对交流电源相位进行锁相，用锁相角输出与交流电源电压同相位的PWM调制基波信号，所述PWM调制基波信号与步骤B运算所得的链节1有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节1的IGBT的PWM信号；
D、DSP控制电路驱动链节2中IGBT的PWM信号，电流传感器1和电流传感器2的输出端接入DSP控制电路的输入端，构成闭环调节器，由闭环调节器产生PWM驱动信号，所述PWM驱动信号与步骤B运算所得的链节2 有功调节量的PWM信号进行运算后得到驱动链节2的IGBT的PWM信号；
E、DSP控制电路实现DC电压稳定，DC母线电压的稳定值为DC电压给定值，DC电压的给定值和DC电压反馈值接入控制策略算法的输入端，通过闭环调节器控制DC电压稳定，所述闭环调节器由DC电压的给定值和DC电压反馈值构成。
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