CN201892734U - 一种模拟电网电压不平衡的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟电网电压不平衡的实验装置，包括主变压器，主变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；原边绕组连接电网电压输出端；第一副边绕组为Y型接线，第一副边绕组的a相绕组、b相绕组和c相绕组中至少有两相绕组支路上的等效电感不同；第一副边绕组的输出端连接变流器的输入端；第二副边绕组的输出端连接变频器的输入端，主变压器的副边绕组输出电能为变流器、变频器和电动机供电，电动机驱动发电机发电运行。本实用新型的模拟电网电压不平衡的实验装置，变压器副边绕组的三相绕组的支路上的等效电感不同，这样实验装置中为变流器供电的三相电压对地的电压不同，从而模拟电网电压不平衡的情形下测试变流器。

Description

一种模拟电网电压不平衡的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种模拟电网电压不平衡的实验装置，主要涉及模拟电网电压不平衡的情况以检测风能领域的发电机、变流器等设备在电网电压不平衡下的运行情况。

背景技术

在风能发电系统中，风车在风能的带动下进行转动，风车的转动经过一系列电路后引起发电机的转动，从而产生电能送入电网。而变流器在风能发电系统中，控制着发电机转子的励磁，可将发电机定子侧发出的电能的频率、幅值控制在恒定情形下，根据控制系统的要求调节发出电能的功率因数。

在实际电网运行过程中，电网易出现诸如电网操作过电压、电网某点对地短路、电网跌落以及电网电压不平衡的故障。而风能自身有不稳定性，在上述电网侧出现故障的情形下，风能发电系统容易脱网而不能继续发电支撑电网。由于该问题的存在，各大电网公司对风能发电系统提出了一个要求，即风能发电系统在电网故障的一段时间内，还能继续发出电能以支撑电网。此时，变流器能否给发电机转子提供超前/滞后的励磁电流，使发电机发出足够的无功功率来短时间支撑电网，也即变流器对发电机的控制作用将发挥关键作用。为了检测变流器对发电机的控制作用，需要对变流器进行测试。

如图1所示，为现有技术中风能发电系统的模拟装置的示意图。图1中，电网连接变压器的原边绕组，电网电压经变压器降低为690V或者400V的交流电，为变流器、变频器、电动机供电。电动机驱动发电机运行，变流器的主控电路为发电机的转子进行励磁，从而使发电机运行后在定子侧输出690V或者400V的交流电。发电机产生的电能流入变压器的副边绕组，经变压器升压后即送入电网中。

实用新型专利200920120795.4，《模拟电网跌落的实验设备》提出了一种能模拟电网跌落的实验设备，在变流器与变压器之间设置能使电网电压跌落的器件，从而可得到模拟电网跌落的情形。而对于电网电压不平衡情况的模拟设备，现有技术中还未见记载。要测试变流器在电网电压不平衡下的运行情形时，大多数变流器厂商常采取现场测试的方法。然而在实际风电系统中测试变流器，出现电网电压不平衡有很大的随机性，则进行测试就需消耗大量的人力物力，因此也迫切需要一种能模拟电网电压不平衡的装置，从而能方便变流器的测试。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种模拟电网电压不平衡的实验装置，能模拟电网电压不平衡的情形，从而可用于检测风能领域的发电机、变流器等设备在电网电压不平衡下的运行情况。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种模拟电网电压不平衡的实验装置，包括主变压器、变流器、变频器、电动机和发电机，所述变流器包括定子并网开关和主控电路；所述主变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；所述原边绕组连接电网电压输出端；所述第一副边绕组为Y型接线，所述第一副边绕组的a相绕组、b相绕组和c相绕组中至少有两相绕组支路上的等效电感不同；所述第一副边绕组的输出端连接所述变流器的输入端；所述变流器的定子并网开关的输出端连接所述发电机的定子端，所述变流器的主控电路的输出端连接所述发电机的转子端；所述第二副边绕组的输出端连接所述变频器的输入端，所述变频器的输出端连接所述电动机的输入端，所述电动机的输出端连接所述发电机的供电端。

优选的技术方案，

所述a、b、c三相绕组均为固定绕组，且其中至少有两相绕组的匝数不同。

所述a、b、c三相绕组中至少一相的绕组为可变绕组、其余相的绕组为固定绕组。

所述a、b、c三相绕组均为可变绕组，所述a、b、c三相绕组均设有N个抽头，所述N个抽头分别对应所述主变压器Y型接口副边绕组与原边绕组匝数比N1、N2、……、Nn；所述实验装置还包括N个开关和N组开关组，每组开关组包括3个同时导通或同时关断的开关，一个匝数比对应的三相绕组的三个抽头与一组开关组中的3个开关分别相连；所述三相可变绕组中的某一相可变绕组的N个抽头通过N个开关分别连接到N组开关组；所述N组开关组中对应同一绕组的N个开关的输出端相连。

所述a、b、c三相绕组均为固定绕组，且匝数相同；所述实验装置还包括x个变压器，所述x为1或2或3；所述a、b、c三相绕组中有x相绕组与所述x个变压器的副边分别串联，所述x个变压器的原边均与电量供应端相连。

所述电量供应端为所述主变压器原边绕组中某一相绕组的两端。

所述x个变压器中至少有一个变压器为匝数比可调的变压器。

本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决：

一种模拟电网电压不平衡的实验装置，包括主变压器、变流器、变频器、电动机和发电机，所述变流器包括定子并网开关和主控电路；所述主变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；所述原边绕组连接电网电压输出端；所述第一副边绕组的a相绕组、b相绕组和c相绕组支路上的等效电感相同，但a相绕组支路与b相绕组支路之间、b相绕组支路与c相绕组支路之间、c相绕组支路与a相绕组支路之间分别串联有第一变压器，第二变压器和第三变压器，所述第一变压器，第二变压器和第三变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比不同；所述第一变压器的副边绕组串联在所述变流器的第一相输入端和第二相输入端之间，所述第二变压器的副边绕组串联在所述变流器的第二相输入端和第三相输入端之间，所述第三变压器的副边绕组串联在所述变流器的第三相输入端和第一相输入端之间；所述变流器的定子并网开关的输出端连接所述发电机的定子端，所述变流器的主控电路的输出端连接所述发电机的转子端；所述第二副边绕组的输出端连接所述变频器的输入端，所述变频器的输出端连接所述电动机的输入端，所述电动机的输出端连接所述发电机的供电端。

其中，所述串联的变压器为第一变压器，第二变压器和第三变压器；所述第一变压器的原边第一端与所述第三变压器的原边第二端相连后连接到所述a相绕组的输出端，所述第一变压器的原边第二端与所述第二变压器的原边第一端相连后连接到所述b相绕组的输出端，所述第二变压器的原边第二端与所述第三变压器的原边第一端相连后连接到所述c相绕组的输出端；所述第一变压器的副边第一端与所述第三变压器的副边第二端相连后连接所述变流器的第一相输入端；所述第一变压器的副边第二端与所述第二变压器的副边第一端相连后连接所述变流器的第二相输入端；所述第二变压器的副边第二端与所述第三变压器的副边第一端相连后连接所述变流器的第三相输入端。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型的模拟电网电压不平衡的实验装置，变压器副边绕组的三相绕组的支路上的等效电感不同，这样实验装置输出的三相电压对地的电压不同，使得变流器定子并网开关端口处的三相电压不同，即模拟了电网电压不平衡的情形。或者，实验装置中，将变压器副边绕组的三相绕组的支路上的等效电感设为相同，但三相绕组的支路之间分别串联有变压器，且串联的变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比不同，这样实验装置输出的三相电压之间的相对值不同，也能使得变流器定子并网开关端口的三相电压不同，从而模拟电网电压不平衡的情形。模拟出电网电压不平衡的情形后，在检测风能领域的发电机、变流器等设备在电网电压不平衡下的运行情况时，就无需再在实际风电系统中等待电网电压不平衡的情形来测试变流器了，本实用新型的实验装置可方便变流器的测试。

附图说明

图1是现有技术中风能发电系统的模拟装置示意图；

图2是本实用新型具体实施方式一的实验电路示意图；

图3是本实用新型具体实施方式二的实验电路示意图；

图4是本实用新型具体实施方式三的实验电路示意图；

图5是本实用新型具体实施方式四的实验电路示意图；

图6是本实用新型具体实施方式四的实验电路中电量供应端连接主变压器的原边的示意图；

图7是本实用新型具体实施方式五的实验电路示意图；

图8是本实用新型具体实施方式五的实验电路中电量供应端连接主变压器的原边的示意图；

图9是本实用新型具体实施方式六的实验电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式一

如图2所示，为本具体实施方式的模拟电网电压不平衡的实验电路示意图。本具体实施方式的实验装置包括主变压器T、变流器、变频器、电动机和发电机，变流器包括定子并网开关和主控电路。主变压器T包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3。原边绕组w1连接电网电压输出端，第一副边绕组w2的输出端连接变流器的输入端，变流器的定子并网开关的输出端连接发电机的定子端，变流器的主控电路的输出端连接发电机的转子端，第二副边绕组w3的输出端连接变频器的输入端，变频器的输出端连接电动机的输入端，电动机的输出端连接发电机的供电端。

其中，主变压器T包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3，第一副边绕组w2为Y型接线，其中线节点o点接地。第一副边绕组w2的a相绕组、b相绕组和c相绕组中，a相绕组支路和b相绕组支路上的等效电感不同。绕组支路上的等效电感为第一副边绕组w2的Y型接线的中线节点o点处到变流器定子并网开关处之间的支路上的等效电感。本具体实施方式通过将第一副边绕组w2的a、b、c三相绕组设为固定绕组，且其中a相绕组和b相绕组的匝数不同，来达到a相绕组支路和b相绕组支路上的等效电感不同的目的。

如图2所示，实验电路中，电网连接主变压器T的原边绕组w1，电网电压经主变压器T的第一副边绕组w2、第二副边绕组w3降低为690V或者400V的交流电，分别为变流器、变频器、电动机供电。电动机驱动发电机运行，主变流器T的主控电路为发电机的转子进行励磁，从而使发电机运行后在定子侧输出690V或者400V的交流电。发电机产生的电能经变流器的定子并网开关后流入主变压器T的第一副边绕组w2，经主变压器T升压后可送入电网中。

模拟实验时，由于a相绕组支路和b相绕组支路上的等效电感不同，所以实验装置第一副边绕组w2输出的交流电为变流器供电时，a相绕组输出端对中线节点o点的电压与b相绕组输出端对中线节点o点的电压不相等，则变流器定子并网开关处，也即发电机定子端口处的三相电压不平衡，从而模拟了电网电压不平衡的情形，可在此情形下测试变流器和发电机的运行情况。

本具体实施方式中也可以将a相绕组和c相绕组的匝数设定得不相同，也可以将b相绕组和c相绕组的匝数设定得不相同，还可以将a相绕组、b相绕组和c相绕组的匝数设定得均不相同，只要三相中至少有两相绕组的匝数不相同即可，从而达到三相中至少有两相绕组支路上的等效电感不同的目的，能模拟出电网电压不平衡的情形，从而方便变流器的测试。

具体实施方式二

本具体实施方式与实施方式一的不同之处在于：本具体实施方式是通过将第二副边绕组w2的a、b、c三相绕组中a相绕组设为可变绕组，b相绕组和c相绕组设为固定绕组，通过a相绕组的可变来达到a相绕组支路和b相绕组支路上的等效电感不同的目的。同时本具体实施方式可得到4种电压不平衡度，而实施方式一只能得到1种电压不平衡度的情形。

如图3所示，为本具体实施方式的模拟电网电压不平衡的实验电路示意图。实验装置中，通过将第二副边绕组w2的a相绕组设为带4个抽头的可变绕组，而b、c两相绕组设为固定绕组，通过a相绕组的4种变化，来达到a相绕组支路和b相绕组支路上的等效电感不同的目的。模拟实验时，使用单刀多掷开关k0在a相绕组的4个抽头上的不同切换，可实现4种a相绕组、b相绕组和c相绕组的组合，即4种三相输出电压的组合，从而得到4种电压不平衡度下的情形。

本具体实施方式中也可以将a相绕组设定多个抽头，如5个、6个，从而得到更多种不平衡度。还可以将b相绕组设为可变绕组，或者将c相绕组设为可变绕组，或者将三相中的任意两相设为可变绕组，或者将三相均设为可变绕组，只要三相绕组中至少一相的绕组为可变绕组、其余相的绕组为固定绕组即可，从而达到三相中至少有两相绕组支路上的等效电感不同的目的，能模拟出电网电压不平衡的情形，从而方便变流器的测试。

具体实施方式三

本具体实施方式与实施方式二的关联在于：本具体实施方式是在实施方式二的基础上将b相绕组和c相绕组也设为可变绕组，然后增加N组开关组，来实现多种不平衡度下的集成工作。

如图4所示，为本具体实施方式的模拟电网电压不平衡的实验电路示意图。实验装置中，主变压器T中，a、b、c三相绕组均为可变绕组，各相可变绕组均设有4个抽头，分别对应主变压器T副边绕组w2与原边绕组w1的匝数比N1、N2、N3、N4。a相绕组对应匝数比N1、N2、N3、N4的四个抽头分别为A1、A2、A3、A4；b相绕组对应匝数比N1、N2、N3、N4的四个抽头分别为B1、B2、B3、B4；c相绕组对应匝数比N1、N2、N3、N4的四个抽头分别为C1、C2、C3、C4。实验装置还包括4个开关K1、K2、K3、K4和4组开关组S1、S2、S3、S4，每组开关组包括3个同时导通或同时关断的开关。其中，匝数比值N1对应的三相绕组的三个抽头A1、B1、C1与开关组S1中的3个开关S1a、S1b、S1c分别相连；匝数比值N2对应的三相绕组的三个抽头A2、B2、C2与开关组S2中的3个开关S2a、S2b、S2c分别相连；匝数比值N3对应的三相绕组的三个抽头A3、B3、C3与开关组S3中的3个开关S3a、S3b、S3c分别相连；匝数比值N4对应的三相绕组的三个抽头A4、B4、C4与开关组S4中的3个开关S4a、S4b、S4c分别相连。三相可变绕组中的a相可变绕组的4个抽头通过4个开关K1、K2、K3、K4分别连接到4个开关S1a、S2a、S3a、S4a。在输出端部分，4组开关组S1、S2、S3、S4中对应同一绕组的4个开关的输出端相连，即开关S1a、S2a、S3a、S4a对应a相绕组，其输出端相连后为实验装置的a相输出端；开关S1b、S2b、S3b、S4b对应b相绕组，其输出端相连后为实验装置的b相输出端；开关S1c、S2c、S3c、S4c对应c相绕组，其输出端相连后为实验装置的c相输出端。

实验时，配合开关组S1、S2、S3、S4的闭合以及开关K1、K2、K3、K4的闭合，实验装置在a、b、c三相输出端输出16种组合的电压，可得到12种不平衡度（另4种组合对应的三相电压是平衡的）。如下表所示，表中U为变压器T原边绕组w1端所接电网电压的大小。

本具体实施方式通过开关组和开关的设置，配合其状态的闭合，将产生16种不平衡度的情形在一个电路中集成了，可以在一个电路中得到16种不平衡度。

本具体实施方式中也可以将可变抽头设为更多个，如5个、6个，从而得到更多种不平衡度。还可以再增加四个开关，连接在b相绕组和开关组之间，则可以产生24种不平衡度。还可以再继续增加四个开关，连接在c组绕组和开关组之间，则可以产生36种不平衡度。

具体实施方式四

本具体实施方式与实施方式一、二的区别在于：本具体实施方式是将第二副边绕组w2中三相绕组固定为匝数相同的绕组，通过在至少一相绕组所在支路上串联变压器来实现三相电压输出的不平衡。即为了达到三相绕组支路上的等效电感不同的目的，本具体实施方式是通过增加变压器来实现的，而实施方式一、二则是通过三相绕组自身的改进来达到的。

如图5所示，本具体实施方式中实验装置中的主变压器T中，第二副边绕组w2中a、b、c三相绕组均为固定绕组，且匝数相同。实验装置还包括变压器T4。a、b、c三相绕组中a相绕组与变压器T4的副边串联，变压器T4的原边与电量供应端相连。

本具体实施方式中，a、b、c三相绕组均为固定绕组，且匝数相同，但a相绕组所在的支路串联有一个变压器T4，所以三相绕组支路上的等效电感不同，最终得到的变流器定子并网开关处，也即发电机定子端口处的a相电压与b、c两相的电压不同，即三相电压不平衡，从而模拟了电网电压不平衡的情形。

变压器T4的原边连接的电量供应端，可以是交流电源的两端。优选地，电量供应端可以选用主变压器T原边绕组w1中某一相绕组的两端，以节约器件。如图6所示，电量供应端选用的是a相绕组的两端。当然，电量供应端也可选用b相绕组的两端或者c相绕组的两端。

本具体实施方式中，也可以多设置1个变压器，副边串联在b相绕组的支路上，原边接电量供应端，只要该多设置的变压器的匝数比（该匝数比可以是原边绕组与副边绕组的匝数之比，也可以是副边绕组与原边绕组的匝数之比）与变压器T4的匝数比不相同，则最终得到的变流器定子并网开关处，也即发电机定子端口处的a相电压、b相电压、c相电压均不同，即三相电压也是不平衡，从而也可以模拟出电网电压不平衡的情形。本具体实施方式中，还可以多设置2个变压器，分别串联在b相绕组和c相绕组的支路上，只要该多设置的2个变压器的匝数比与变压器T4的匝数比不相同，即三相绕组支路上的等效电感不同，则最终得到的变流器定子并网开关处，也即发电机定子端口处的a相电压、b相电压、c相电压也均不同，也可以模拟出电网电压不平衡的情形，从而方便变流器的测试。

具体实施方式五

本具体实施方式与实施方式四的区别在于：本具体实施方式中在绕组支路上串联的变压器的匝数比可调。

如图7所示，变压器T5的原边线圈的匝数可调，有4个可调抽头端。当然，变压器T5也可以是副边线圈的匝数可调的变压器。变压器T5的副边仍然与a、b、c三相绕组中a相绕组串联，变压器T5的原边的4个可调的抽头端通过单刀多掷开关K5连接到电量供应端。

本具体实施方式中，a、b、c三相绕组均为固定绕组，且匝数相同，但a相绕组所在的支路串联有变压器T5，且变压器T5是可调的，设置了4个可调抽头端，可在一个电路中方便调出4种不平衡度。当然，变压器T5也可以设置多个可调抽头端，则能在一个电路中方便调出更多种不平衡度。

与实施方式四一样优选地，变压器T5的原边连接的电量供应端可以选用主变压器T原边绕组w1中某一相绕组的两端，以节约器件。如图8所示，电量供应端选用的是a相绕组的两端。当然，电量供应端也可选用b相绕组的两端或者c相绕组的两端。

本具体实施方式中也同样可以多设置1个变压器串联在b相绕组的支路上，该多设置的变压器不管是固定匝数比的变压器，还是匝数比可调的变压器，因为a相绕组支路上的变压器T5已经是可调的，所以均能达到三相绕组支路上的等效电感不同的目的，从而模拟出电网电压不平衡的情形。但如果是匝数比可调的变压器，则能按照组合得到多种不平衡度。同样也可以多设置2个变压器分别串联在b相绕组和c相绕组的支路上，多设置的2个变压器可以是固定匝数比的变压器，也可以是匝数比可调的变压器。

具体实施方式六

本具体实施方式与前述五个实施方式的区别在于：本具体实施方式中三相绕组支路上的等效电感相同，只是第二副边绕组w2中三相绕组支路的每两相绕组支路之间，即a相绕组支路与b相绕组支路之间、b相绕组支路与c相绕组支路之间、c相绕组支路与a相绕组支路之间，分别串联有变压器，串联的变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比不同。

如图9所示，为本具体实施方式的模拟电网电压不平衡的实验电路示意图。其中，实验装置包括主变压器T、变流器、变频器、电动机和发电机，变流器T包括定子并网开关和主控电路；主变压器T包括原边绕组w1、第一副边绕组w2和第二副边绕组w3；原边绕组w1连接电网电压输出端；第一副边绕组w2的a相绕组、b相绕组和c相绕组支路上的等效电感相同，但a相绕组支路与b相绕组支路之间、b相绕组支路与c相绕组支路之间、c相绕组支路与a相绕组支路之间分别串联有第一变压器T1，第二变压器T2和第三变压器T3，第一变压器T1、第二变压器T2和第三变压器T3的原边绕组与副边绕组的匝数比不同；第一变压器T1的副边绕组串联在变流器的第一相输入端da和第二相输入端db之间，第二变压器T2的副边绕组串联在变流器的第二相输入端db和第三相输入端dc之间，第三变压器T3的副边绕组串联在变流器的第三相输入端dc和第一相输入端da之间；变流器的定子并网开关的输出端连接发电机的定子端，变流器的主控电路的输出端连接发电机的转子端；第二副边绕组w3的输出端连接变频器的输入端，变频器的输出端连接电动机的输入端，电动机的输出端连接发电机的供电端。

主变压器T包括原边绕组w1、第二副边绕组w2和第三副边绕组w3。此处第二副边绕组w2仍然为Y型接线。其中，主变压器T的第二副边绕组w2的a相绕组、b相绕组和c相绕组支路上的等效电感相同，只是三相绕组支路的每两相绕组支路之间分别串联有第一变压器T1、第二变压器T2、第三变压器T3，且串联的这3个变压器的匝数比不相同。图中，第一变压器T1的原边第一端与第三变压器T3的原边第二端（两者互为异名端）相连后连接到副边绕组w2的a相绕组输出端，第一变压器T1的原边第二端与第二变压器T2的原边第一端（两者互为异名端）相连后连接到副边绕组w2的b相绕组输出端，第二变压器T2的原边第二端与第三变压器T3的原边第一端（两者互为异名端）相连后连接到副边绕组w2的c相绕组输出端。第一变压器T1的副边第一端与第三变压器T3的副边第二端相连后连接变流器的第一相输入端da；第一变压器T1的副边第二端与第二变压器T2的副边第一端相连后连接变流器的第二相输入端db；第二变压器T2的副边第二端与第三变压器T3的副边第一端相连后连接变流器的第三相输入端dc。

由于第一变压器T1、第二变压器T2、第三变压器T3的匝数比不相同，所以在实验装置副边绕组w2输出的交流电为变流器供电时，变流器定子并网开关处，a相电压相对b相电压、b相电压相对a相电压、c相电压相对a相电压这三个电压值不相同，也即发电机定子端口处的三相电压是不平衡的，从而模拟了电网电压不平衡的情形，可在此情形下测试变流器和发电机的运行情况。根据上述分析，本具体实施方式中是三相输出之间的相对电压不同导致电压不平衡，因此副边绕组w2的接线也可以为△型接线。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种模拟电网电压不平衡的实验装置，包括主变压器、变流器、变频器、电动机和发电机，所述变流器包括定子并网开关和主控电路；其特征在于：所述主变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；所述原边绕组连接电网电压输出端；所述第一副边绕组为Y型接线，所述第一副边绕组的a相绕组、b相绕组和c相绕组中至少有两相绕组支路上的等效电感不同；所述第一副边绕组的输出端连接所述变流器的输入端；所述变流器的定子并网开关的输出端连接所述发电机的定子端，所述变流器的主控电路的输出端连接所述发电机的转子端；所述第二副边绕组的输出端连接所述变频器的输入端，所述变频器的输出端连接所述电动机的输入端，所述电动机的输出端连接所述发电机的供电端。

2.根据权利要求1所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述a、b、c三相绕组均为固定绕组，且其中至少有两相绕组的匝数不同。

3.根据权利要求1所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述a、b、c三相绕组中至少一相的绕组为可变绕组、其余相的绕组为固定绕组。

4.根据权利要求3所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述a、b、c三相绕组均为可变绕组，所述a、b、c三相绕组均设有N个抽头，所述N个抽头分别对应所述主变压器Y型接口副边绕组与原边绕组匝数比N1、N2、……、Nn；所述实验装置还包括N个开关和N组开关组，每组开关组包括3个同时导通或同时关断的开关，一个匝数比对应的三相绕组的三个抽头与一组开关组中的3个开关分别相连；所述三相可变绕组中的某一相可变绕组的N个抽头通过N个开关分别连接到N组开关组；所述N组开关组中对应同一绕组的N个开关的输出端相连。

5.根据权利要求1所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述a、b、c三相绕组均为固定绕组，且匝数相同；所述实验装置还包括x个变压器，所述x为1或2或3；所述a、b、c三相绕组中有x相绕组与所述x个变压器的副边分别串联，所述x个变压器的原边均与电量供应端相连。

6.根据权利要求5所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述电量供应端为所述主变压器原边绕组中某一相绕组的两端。

7.根据权利要求5所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述x个变压器中至少有一个变压器为匝数比可调的变压器。

8.一种模拟电网电压不平衡的实验装置，包括主变压器、变流器、变频器、电动机和发电机，所述变流器包括定子并网开关和主控电路；其特征在于：所述主变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；所述原边绕组连接电网电压输出端；所述第一副边绕组的a相绕组、b相绕组和c相绕组支路上的等效电感相同，但a相绕组支路与b相绕组支路之间、b相绕组支路与c相绕组支路之间、c相绕组支路与a相绕组支路之间分别串联有第一变压器，第二变压器和第三变压器，所述第一变压器，第二变压器和第三变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比不同；所述第一变压器的副边绕组串联在所述变流器的第一相输入端和第二相输入端之间，所述第二变压器的副边绕组串联在所述变流器的第二相输入端和第三相输入端之间，所述第三变压器的副边绕组串联在所述变流器的第三相输入端和第一相输入端之间；所述变流器的定子并网开关的输出端连接所述发电机的定子端，所述变流器的主控电路的输出端连接所述发电机的转子端；所述第二副边绕组的输出端连接所述变频器的输入端，所述变频器的输出端连接所述电动机的输入端，所述电动机的输出端连接所述发电机的供电端。

9.根据权利要求8所述的模拟电网电压不平衡的实验装置，其特征在于：所述第一变压器的原边第一端与所述第三变压器的原边第二端相连后连接到所述a相绕组的输出端，所述第一变压器的原边第二端与所述第二变压器的原边第一端相连后连接到所述b相绕组的输出端，所述第二变压器的原边第二端与所述第三变压器的原边第一端相连后连接到所述c相绕组的输出端；所述第一变压器的副边第一端与所述第三变压器的副边第二端相连后连接所述变流器的第一相输入端；所述第一变压器的副边第二端与所述第二变压器的副边第一端相连后连接所述变流器的第二相输入端；所述第二变压器的副边第二端与所述第三变压器的副边第一端相连后连接所述变流器的第三相输入端。

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