CN208285007U - 一种复合式可调电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种复合式可调电源系统，该系统包含市电母线，系统母线，可调直流源和电网模拟器，市电母线与系统母线之间设置有隔离变压器T0；系统母线上连接有多组不同输出电压等级的变压器，多组不同输出电压等级的变压器的输出端均连接至试品接线开关柜；系统母线上还连接有一输出电压等级为0.4kV的变压器T5，变压器T5的输出端分别连接至可调直流源和电网模拟器的输入端，可调直流源和电网模拟器的输出端连接至试品接线开关柜；可调直流源用于输出不同电压等级的低压直流试验电压，电网模拟器用于输出模拟电网不同状态的低压交流试验电压。本实用新型满足了试验电源的多样性需求。使用方便，节约了人力物力。
Description
技术领域
本实用新型属于电源平台技术领域，涉及一种复合式可调电源系统。
背景技术
随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。此外，现代科学技术的发展，使得社会对于电力的需求急剧增加，将电能从发电站安全、稳定、经济的输送到指定地区，是电网建设的主要目的，而柔性输电的方式，由于其优越的特点，必然会在未来的电网建设中，发挥出重要的作用。
现阶段我国的电源模式过于单一，无法同时满足新能源产业产品和中、高压柔性输电产品对于电源种类需求的多样化，因此，设计满足35kV及以下各电压等级的交直流新能源设备的研发和测试需求的电源平台装置，对新能源产业的发展具有重要意义。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种复合式可调电源系统，满足试验电源多样化的需求，节约人力物力资源。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种复合式可调电源系统，该系统包含市电母线，系统母线，可调直流源和电网模拟器，所述市电母线与系统母线之间设置有隔离变压器T0；
所述系统母线上连接有多组不同输出电压等级的变压器，多组不同输出电压等级的变压器的输出端均连接至试品接线开关柜；
所述系统母线上还连接有一输出电压等级为0.4kV的变压器T5，所述变压器T5的输出端分别连接至可调直流源和电网模拟器的输入端，可调直流源和电网模拟器的输出端连接至试品接线开关柜；
所述可调直流源用于输出不同电压等级的低压直流试验电压，所述电网模拟器用于输出模拟电网不同状态的低压交流试验电压。
进一步，所述可调直流源包含变压器T，整流桥D，电容C1-C5，场效应管Q，电阻R1，电阻R2，可调电阻Rp和二极管D1；
所述变压器T的输出端连接至整流桥D的输入端，整流桥D的正负输出端上分别连接有电容C1和电容C2；
场效应管Q的栅极连接至整流桥D的负极输出端，漏极连接至电阻R1的一端和可调电阻Rp一固定端及其活动端，可调电阻Rp的另一固定端连接至场效应管Q的源极，电阻R1的另一端分别连接至电容C3的一端、电阻R2的一端以及二极管D1的正极，电容C3的另一端连接至场效应管Q的源极，二极管D1的负极和电阻R2的另一端连接至整流桥D的正极输出端；
可调直流源的正负极输出端上还分别连接有电容C4和电容C5。
进一步，所述可调直流源还包含两个单刀双掷开关K1和K2；
单刀双掷开关K1的固定节点连接在整流桥D的一输入端上，二选一节点设置在所述变压器T的绕组首末引出线上，单刀双掷开关K2的固定节点连接在整流桥D的另一输入端上，二选一节点之一设置在所述变压器T的绕组中间引出线上，另一二选一节点设置在变压器T的末端引出线上。
进一步，所述电网模拟器包含依次串联的LCL滤波器，PWM整流器和PWM逆变器，所述PWM整流器和PWM逆变器的拓扑结构相同，且均采用IGBT器件构成。
进一步，系统母线上的各个变压器与系统母线之间均设置有一组相互串联的隔离开关和断路器，隔离变压器T0与市电母线之间也设置有一组相互串联的隔离开关和断路器，且在同组的隔离开关和断路器之间还设置有避雷器和接地开关。
进一步，系统母线还直接通过一组断路器和隔离开关连接至试品接线开关柜，且该组断路器和隔离开关也设置有避雷器和接地开关。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型系统设计成一站式电源平台集成系统，可输出多种电压等级，并可实现1kV及以下交直流的多种电压选择，满足了试验电源的多样性需求。使用方便，节约了人力物力。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型拓扑图；
图2为本实用新型可调直流源电路结构图；
图3为本实用新型电网模拟器结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型的可调电源系统包含变压器、隔离开关、接地开关、避雷器、试品接线开关柜，电网模拟器和可调直流源等，其中，本实用新型还包含10kV的市电母线以及10kV的系统母线，市电母线经过一组串联的断路器和隔离开关接入隔离变压器T0的输入端，隔离变压器T0的输出端连接至系统母线。
在系统母线上分别通过断路器和隔离开关连接有多路的变压器用以提供多种试验电压，本实用新型具体变压器型号如表1所示：
| 名称 | 类型 | 变比(kV/kV) |
| T1 | 干式变压器 | 10/0.4 |
| T2 | 干式变压器 | 10/3、10/6 |
| T3 | 干式变压器 | 10/20、10/35 |
| T4 | 干式变压器 | 10/27.5(单相) |
| T5 | 干式变压器 | 10/0.4 |
其中，变压器T5的输出端上分别连接有可调直流源和电网模拟器。
同时系统母线还直接通过一组断路器和隔离开关接入试品接线开关柜，为试品提供10kV电压等级的试验电压。
如图2所示，本实用新型的可调直流源包含变压器T，整流桥D，电容C1-C5，场效应管Q，电阻R1，电阻R2，可调电阻Rp和二极管D1。
变压器T的输出端连接至整流桥D的输入端，整流桥D的正负输出端上分别连接有电容C1和电容C2。
场效应管Q的栅极连接至整流桥D的负极输出端，漏极连接至电阻R1的一端和可调电阻Rp一固定端及其活动端，可调电阻Rp的另一固定端连接至场效应管Q的源极，电阻R1的另一端分别连接至电容C3的一端、电阻R2的一端以及二极管D1的正极，电容C3的另一端连接至场效应管Q的源极，二极管D1的负极和电阻R2的另一端连接至整流桥D的正极输出端，可调直流源的正负极输出端上还分别连接有电容C4和电容C5。
可调直流源还包含两个单刀双掷开关K1和K2，单刀双掷开关K1的固定节点连接在整流桥D的一输入端上，二选一节点设置在所述变压器T的绕组首末引出线上，单刀双掷开关K2的固定节点连接在整流桥D的另一输入端上，二选一节点之一设置在所述变压器T的绕组中间引出线上，另一二选一节点设置在变压器T的末端引出线上。
如图3所示，本实用新型的电网模拟器包含依次串联的LCL滤波器，PWM整流器和PWM逆变器，PWM整流器和PWM逆变器的拓扑结构相同，且均采用IGBT器件构成。电网模拟器可以模拟公共电网的实际运行情况以及所需要的极限故障状态，不仅能输出正常的电压，而且还可以模拟诸如电压幅值平衡跌落、电压幅值不平衡跌落、频率偏移、电压三相不平衡、谐波畸变、间谐波畸变等电网故障，满足试验多样化的需求。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种复合式可调电源系统，其特征在于：该系统包含市电母线，系统母线，可调直流源和电网模拟器，所述市电母线与系统母线之间设置有隔离变压器T0；
所述系统母线上连接有多组不同输出电压等级的变压器，多组不同输出电压等级的变压器的输出端均连接至试品接线开关柜；
所述系统母线上还连接有一输出电压等级为0.4kV的变压器T5，所述变压器T5的输出端分别连接至可调直流源和电网模拟器的输入端，可调直流源和电网模拟器的输出端连接至试品接线开关柜；
所述可调直流源用于输出不同电压等级的低压直流试验电压，所述电网模拟器用于输出模拟电网不同状态的低压交流试验电压。
2.根据权利要求1所述的一种复合式可调电源系统，其特征在于：所述可调直流源包含变压器T，整流桥D，电容C1-C5，场效应管Q，电阻R1，电阻R2，可调电阻Rp和二极管D1；所述变压器T的输出端连接至整流桥D的输入端，整流桥D的正负输出端上分别连接有电容C1和电容C2；
场效应管Q的栅极连接至整流桥D的负极输出端，漏极连接至电阻R1的一端和可调电阻Rp一固定端及其活动端，可调电阻Rp的另一固定端连接至场效应管Q的源极，电阻R1的另一端分别连接至电容C3的一端、电阻R2的一端以及二极管D1的正极，电容C3的另一端连接至场效应管Q的源极，二极管D1的负极和电阻R2的另一端连接至整流桥D的正极输出端；
可调直流源的正负极输出端上还分别连接有电容C4和电容C5。
3.根据权利要求2所述的一种复合式可调电源系统，其特征在于：所述可调直流源还包含两个单刀双掷开关K1和K2；
单刀双掷开关K1的固定节点连接在整流桥D的一输入端上，二选一节点设置在所述变压器T的绕组首末引出线上，单刀双掷开关K2的固定节点连接在整流桥D的另一输入端上，二选一节点之一设置在所述变压器T的绕组中间引出线上，另一二选一节点设置在变压器T的末端引出线上。
4.根据权利要求1所述的一种复合式可调电源系统，其特征在于：所述电网模拟器包含依次串联的LCL滤波器，PWM整流器和PWM逆变器，所述PWM整流器和PWM逆变器的拓扑结构相同，且均采用IGBT器件构成。
5.根据权利要求1所述的一种复合式可调电源系统，其特征在于：系统母线上的各个变压器与系统母线之间均设置有一组相互串联的隔离开关和断路器，隔离变压器T0与市电母线之间也设置有一组相互串联的隔离开关和断路器，且在同组的隔离开关和断路器之间还设置有避雷器和接地开关。
6.根据权利要求5所述的一种复合式可调电源系统，其特征在于：系统母线还直接通过一组断路器和隔离开关连接至试品接线开关柜，且该组断路器和隔离开关也设置有避雷器和接地开关。
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| CN201821054086.6U CN208285007U (zh) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 一种复合式可调电源系统 |
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