CN102830299B - 并网逆变器测试设备及逆变器能量回灌模拟电网测试系统 - Google Patents

并网逆变器测试设备及逆变器能量回灌模拟电网测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种并网逆变器测试设备，包括整流电路、控制电路和逆变电路，所述整流电路的输入端与电网电力连接，电网电力为三相交流电源，整流电路的输出端与逆变电路连接，整流电路将电网电力输入的交流电整流成直流电供给逆变电路，使逆变电路工作，整流电路与逆变电路进一步连接至一个共同接地，逆变电路包括第一逆变器和第二逆变器，第一逆变器与第二逆变器电性连接，控制电路与逆变电路通过控制端口电性连接，控制电路控制第一逆变器、第二逆变器的输出电压、输出频率按测试要求进行输出。通过上述方式，本发明无负载消耗能量，节约了能量，平台测试方案完整，能够完成光伏阵列特性测试。

Description

并网逆变器测试设备及逆变器能量回灌模拟电网测试系统
技术领域
本发明涉及逆变器并网测试领域，特别是涉及一种并网逆变器测试设备及其所属的逆变器能量回灌模拟电网测试系统。
背景技术
在目前市场中，逆变器并网测试电源有“并联负载测试方案”和“母线直流供电方案”两种方法，图1为并联负载测试方案，图2为母线直流供电方案。并联负载测试方案能够测试所有逆变器功能，平台测试方案完整，但是在整个测试过程中，负载一直处于带电工作状态，逆变器产生的电能一直都通过负载进行消耗，严重浪费能源。在母线直流供电方案中，逆变器输入能量取自模拟电网直流母线，逆变器输出能量通过模拟电网转换成直流再供给逆变器，这样虽然避免了负载能量的消耗，但是测试项目单一，只能做简单电网侧的功能验证测试。因此，现有的逆变器并网测试电源系统已经不能满足人们的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种并网逆变器测试设备，能够避免能量消耗，提供较完整的平台测试方案。
本发明的另一目的是提供一种使用所述并网逆变器测试设备的逆变器能量回灌模拟电网测试系统。
本发明提供一种并网逆变器测试设备，其包括整流电路、控制电路和逆变电路，所述整流电路的输入端与电网电力连接，电网电力为三相交流电源，整流电路的输出端与逆变电路连接，整流电路将电网电力输入的交流电整流成直流电供给逆变电路，使逆变电路工作，整流电路与逆变电路进一步连接至一个共同接地，逆变电路包括第一逆变器和第二逆变器，第一逆变器与第二逆变器电性连接，控制电路与逆变电路通过控制端口电性连接，控制电路控制第一逆变器、第二逆变器的输出电压、输出频率按测试要求进行输出。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一逆变器和第二逆变器均为全桥逆变电路。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制电路包括中央控制芯片、电源驱动模块、信号驱动模块、信号隔离模块、信号放大模块和反馈模块，中央控制芯片与电源驱动模块的输入端、信号驱动模块的输入端连接，中央控制芯片输出一个控制信号，控制信号使电源驱动模块工作，为信号放大模块提供电能，该控制信号依次流经信号驱动模块、信号隔离模块、信号放大模块和逆变电路，信号放大模块进一步经反馈模块连接至信号驱动模块，该控制信号从信号放大模块的另一输出端输出并依此流经反馈模块和信号驱动模块。
在本发明一个较佳实施例中，所述信号隔离模块将控制信号分成两组分信号，两组分信号经过信号放大模块放大后分别输入到第一逆变器和第二逆变器的输入端，两组分信号分别控制第一逆变器和第二逆变器的输出电压与输出频率。
本发明还提供一种逆变器能量回灌模拟电网测试系统，其包括并网逆变器测试设备和电池模拟器，所述并网逆变器测试设备包括整流电路、控制电路和逆变电路，所述整流电路的输入端与电网电力连接，电网电力为三相交流电源，整流电路的输出端与逆变电路连接，整流电路将电网电力输入的交流电整流成直流电供给逆变电路，使逆变电路工作，整流电路与逆变电路进一步连接至一个共同接地，逆变电路包括第一逆变器和第二逆变器，第一逆变器与第二逆变器电性连接，控制电路与逆变电路通过控制端口电性连接，控制电路控制第一逆变器、第二逆变器的输出电压、输出频率按测试要求进行输出，并网逆变器测试设备与电池模拟器串联连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述逆变器能量回灌模拟电网测试系统与被测试逆变器连接，测量被测试逆变器的性能指标，所述并网逆变器测试设备、电池模拟器和被测试逆变器依次串联连接，电池模拟器将交流信号转换为直流信号供给被测试逆变器，被测试逆变器发电，将直流信号转换为交流信号并输出交流测试信号，该交流测试信号输入至并网逆变器测试设备，在控制电路的作用下，第一逆变器将该交流测试信号转换为直流信号供给第二逆变器，第二逆变器再将第一逆变器输出的直流信号转换为交流信号供给电池模拟器。
本发明的有益效果是：无负载消耗能量，节约了能量，平台测试方案完整，能够完成光伏阵列特性测试。
附图说明
图1是现有技术的并联负载测试方案示意图；
图2是现有技术的母线直流供电方案示意图；
图3是本发明所述逆变器能量回灌模拟电网测试系统的应用方框图；
图4是本发明所述并网逆变器测试设备的控制电路的电路组成方框图；
附图中各部件的标记如下：100、并网逆变器测试设备；10、整流电路；20、控制电路；201、中央控制芯片；202、电源驱动模块；203、信号驱动模块；204、信号隔离模块；205、信号放大模块；206、反馈模块；30、逆变电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图3和图4，本发明实施例包括：
一种并网逆变器测试设备100，包括整流电路10、控制电路20和逆变电路30，所述整流电路10的输入端与电网电力连接，电网电力为三相交流电源，整流电路10的输出端与逆变电路30连接，整流电路10将电网电力输入的交流电整流成直流电供给逆变电路30，使逆变电路30工作，整流电路10与逆变电路30进一步连接至一个共同接地，逆变电路30包括第一逆变器和第二逆变器，第一逆变器与第二逆变器电性连接，控制电路20与逆变电路30通过控制端口电性连接，控制电路20控制第一逆变器、第二逆变器的输出电压、输出频率按测试要求进行输出。
其中，所述第一逆变器和第二逆变器均为全桥逆变电路。在本发明中，所述控制电路20包括中央控制芯片201、电源驱动模块202、信号驱动模块203、信号隔离模块204、信号放大模块205和反馈模块206，中央控制芯片201与电源驱动模块202的输入端、信号驱动模块203的输入端连接，中央控制芯片201输出一个控制信号，控制信号使电源驱动模块202工作，为信号放大模块205提供电能，同时，该控制信号依次流经信号驱动模块203、信号隔离模块204、信号放大模块205和逆变电路30，信号放大模块205进一步经反馈模块206连接至信号驱动模块203，该控制信号从信号放大模块205的另一输出端输出并依此流经反馈模块206和信号驱动模块203。
所述信号隔离模块204将控制信号分成两组分信号，两组分信号经过信号放大模块205放大后分别输入到第一逆变器和第二逆变器的输入端，两组分信号分别控制第一逆变器和第二逆变器的输出电压与输出频率。
从另一角度，本发明还提供了一种逆变器能量回灌模拟电网测试系统，用于光伏技术领域，其包括并网逆变器测试设备100和电池模拟器，并网逆变器测试设备100与电池模拟器串联连接。所述逆变器能量回灌模拟电网测试系统与被测试逆变器连接，测量被测试逆变器的性能指标，所述并网逆变器测试设备100、电池模拟器和被测试逆变器依次串联连接，所述电池模拟器将交流信号转换为直流信号供给被测试逆变器，被测试逆变器发电，将直流信号转换为交流信号并输出交流测试信号，该交流测试信号输入至并网逆变器测试设备100，在控制电路20的作用下，第一逆变器将该交流测试信号转换为直流信号供给第二逆变器，第二逆变器再将第一逆变器输出的直流信号转换为交流信号供给电池模拟器，这样完成一个测试能量循环过程。
在本发明所述的逆变器测试设备及逆变器能量回灌模拟电网测试系统中，被测试逆变器发出的电能经逆变电路30转换后回灌电池模拟器，节约了能量，该逆变器能量回灌模拟电网测试系统的平台测试方案完整，在实际应用中，所述电池模拟器可由其他能源代替，电池模拟器由太阳能供电装置代替后能够完成光伏阵列特性测试。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种逆变器能量回灌模拟电网测试系统，包括并网逆变器测试设备（100）和电池模拟器，其特征在于：所述并网逆变器测试设备包括整流电路（10）、控制电路（20）和逆变电路（30），所述整流电路的输入端与电网电力连接，电网电力为三相交流电源，整流电路的输出端与逆变电路连接，整流电路将电网电力输入的交流电整流成直流电供给逆变电路，使逆变电路工作，整流电路与逆变电路进一步连接至一个共同接地，逆变电路包括第一逆变器和第二逆变器，所述第一逆变器和第二逆变器均为全桥逆变电路，第一逆变器与第二逆变器电性连接，控制电路与逆变电路通过控制端口电性连接，控制电路控制第一逆变器、第二逆变器的输出电压、输出频率按测试要求进行输出，并网逆变器测试设备与电池模拟器串联连接。
2.如权利要求1所述的逆变器能量回灌模拟电网测试系统，其特征在于：所述控制电路包括中央控制芯片（201）、电源驱动模块（202）、信号驱动模块（203）、信号隔离模块（204）、信号放大模块（205）和反馈模块（206），中央控制芯片与电源驱动模块的输入端、信号驱动模块的输入端连接，中央控制芯片输出一个控制信号，控制信号使电源驱动模块工作，为信号放大模块提供电能，该控制信号依次流经信号驱动模块、信号隔离模块、信号放大模块和逆变电路，信号放大模块进一步经反馈模块连接至信号驱动模块，该控制信号从信号放大模块的另一输出端输出并依此流经反馈模块和信号驱动模块。
3.如权利要求2所述的逆变器能量回灌模拟电网测试系统，其特征在于：所述信号隔离模块将控制信号分成两组分信号，两组分信号经过信号放大模块放大后分别输入到第一逆变器和第二逆变器的输入端，两组分信号分别控制第一逆变器和第二逆变器的输出电压与输出频率。
4.如权利要求3所述的逆变器能量回灌模拟电网测试系统，与被测试逆变器连接，测量被测试逆变器的性能指标，其特征在于：所述并网逆变器测试设备、电池模拟器和被测试逆变器依次串联连接，所述电池模拟器将交流信号转换为直流信号供给被测试逆变器，被测试逆变器发电，将直流信号转换为交流信号并输出交流测试信号，该交流测试信号输入至并网逆变器测试设备，在控制电路的作用下，第一逆变器将该交流测试信号转换为直流信号供给第二逆变器，第二逆变器再将第一逆变器输出的直流信号转换为交流信号供给电池模拟器。
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