CN210982623U - 一种晶闸管控制变压器特性测试电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶闸管控制变压器特性测试电路，旨在提供一种温升低的晶闸管控制变压器特性测试电路。它包括50Hz、220V的工频交流电源，拓扑相同的工频交直交整流逆变电路和高频交直交整流逆变电路，高频变压器，以及工频变压器；所述50Hz、200V工频交流电源的两端分别接至工频交直交整流逆变电路的输入端和高频交直交整流逆变电路的输入端，所述工频交直交整流逆变电路的输出端接工频输出变压器的输入端，所述高频交直交整流逆变电路的输出端接高频输出变压器的输入端，所述高频变压器的输出端和工频变压器的输出端串联后构成重构输出电压；所述重构输出电压作为晶闸管控制变压器特性测试电路的输出信号。本实用新型具有设备损耗小、温升低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶闸管控制变压器特性测试技术领域，尤其是涉及一种晶闸管控制变压器特性测试电路。
背景技术
配电网供电中如电压谐波、电压偏差和电压暂降等稳态和暂态扰动是电能质量的重要指标。它主要反映在配电网运行时，供电系统的电压波功情况，某些条件下可能危害用电设备的效率、寿命及安全，而晶闸管控制变压器（TCT）就是解决电压波动问题的有效装置。不过，对TCT装备的性能，如谐波特性、响应特性、控制特性等性能的测试却因为缺乏测试装备而成为一项难题。
目前，TCT测试主要通过施加交流电源，通过晶闸管相控电路调节触发脉冲改变补偿容量实现控制特性测试，再通过型式试验确定国标规定的检测指标。但对谐波特性、响应特性及控制精度等方面尚无理想的测试电路。TCT特性测试电路要求适应所有扰动类型、控制参数及多频率带宽的设定调制，传统意义的逆变器拓扑很难适应这个需求，原因是逆变器在宽频段调制输出扰动信号的时候，大功率条件下开关频率高容易产生极高的损耗，导致温升非常严重，极大影响逆变器半导体开关器件的稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种温升低的晶闸管控制变压器特性测试电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种晶闸管控制变压器特性测试电路，包括50Hz、220V的工频交流电源，拓扑相同的工频交直交整流逆变电路和高频交直交整流逆变电路，高频变压器，以及工频变压器；所述50Hz、200V工频交流电源的两端分别接至工频交直交整流逆变电路的输入端和高频交直交整流逆变电路的输入端，所述工频交直交整流逆变电路的输出端接工频输出变压器的输入端，所述高频交直交整流逆变电路的输出端接高频输出变压器的输入端，所述高频变压器的输出端和工频变压器的输出端串联后构成重构输出电压；所述重构输出电压作为晶闸管控制变压器特性测试电路的输出信号。
优选的是，所述工频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的大功率基波电压信号的载波频率选择范围为500~1000Hz。
优选的是，所述高频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的小功率高频电压信号的载波频率选择范围为6000Hz~20000Hz。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型采用了大功率基波调制逆变器和小功率高频调制逆变器组合构成电能质量扰动源的主电路结构，这个拓扑结构可产生所有电能质量扰动模拟的同时，还能适应输出超高带宽信号的要求，同时设备损耗小、温升低，具有巨大的市场和应用前景。
本实用新型既可有效模拟真实配电网中各种分布式电源、动态装置、用电负荷运行产生的各类扰动，又可以模拟局域配电网等效节点上的传播扰动，有助于研究各类分布式电源、电动汽车充电设施等新设备对电力系统一、二次设备，用电负荷的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将以附图为基准，借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
图1所示的晶闸管控制变压器特性测试电路，包括50Hz、220V的工频交流电源，拓扑相同的工频交直交整流逆变电路和高频交直交整流逆变电路，高频变压器，以及工频变压器；所述50Hz、200V工频交流电源的两端分别接至工频交直交整流逆变电路的输入端和高频交直交整流逆变电路的输入端，所述工频交直交整流逆变电路的输出端接工频输出变压器的输入端，所述高频交直交整流逆变电路的输出端接高频输出变压器的输入端，所述高频变压器的输出端和工频变压器的输出端串联后构成重构输出电压；所述重构输出电压作为晶闸管控制变压器特性测试电路的输出信号。
本实施例中，所述工频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的大功率基波电压信号的载波频率选择范围我500~1000Hz；高频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的小功率高频电压信号的载波频率选择范围为6000Hz~20000Hz。两种输出适应不同的频谱范围，充分发挥各自逆变器的特长。
本实用新型的工作原理简述如下：
工频交直交整流逆变电路2中，由I1、I2、I3和I4构成的单相全桥PWM整流器将50Hz、220V的工频电源1的工频交流信号通过连接电抗器L1整流为直流，为后级的由I5、I6、I7和I8构成的单相全桥PWM逆变器提供稳定的直流母线电压。单相全桥PWM整流器保证网侧高功率因数并且输出电流谐波含量低；后级的全桥逆变器采用电压电流瞬时值双闭环控制，保证逆变器输出波形跟踪性能好并且具有良好的动态性能。全桥逆变器输出包含高频载波频率和工频调制频率的调制波形，通过Lf1和Cf1构成的高通滤波器，输出到工频输出变压器T1原边，得到工频输出变压器5副边的工频输出电压u1。
高频交直交整流逆变电路3中，由J1、J2、J3和J4构成的单相全桥PWM整流器将50Hz、220V的工频电源1的工频交流信号通过连接电抗器L2整流为直流，为后级的由J5、J6、J7和J8构成的单相全桥PWM逆变器提供稳定的直流母线电压。单相全桥PWM整流器保证网侧高功率因数并且输出电流谐波含量低；后级的全桥逆变器采用电压电流瞬时值双闭环控制，保证逆变器输出波形跟踪性能好并且具有良好的动态性能。全桥逆变器输出包含高频载波频率和指定的组合高次频率的调制波形，通过Lf2和Cf2构成的高通滤波器，输出到高频输出变压器T2原边，得到高频输出变压器4副边的工频输出电压u2。
最后将工频输出变压器5副边的工频输出电压u1和高频输出变压器4副边的工频输出电压u2串联得到重构的重构输出电压（扰动输出电压）u0，作为配合数模混合实时仿真的功率扰动源信号。
本实用新型的晶闸管控制变压器特性测试电路用于产生频率偏差、电压谐波、电压暂降、电压偏差、短时供电中断、三相不平衡等多种电能扰动干扰，可模拟分布式电源、电动汽车充电设施、储能装置和用电负荷特性，支撑晶闸管控制变压器TCT特性的研究。本实用新型提出的拓扑结构可产生所有电能质量扰动模拟的同时，还能适应输出超高带宽信号的要求，同时设备损耗小、温升低，具有巨大的市场和应用前景。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种晶闸管控制变压器特性测试电路，包括50Hz、220V的工频交流电源，拓扑相同的工频交直交整流逆变电路和高频交直交整流逆变电路，高频变压器，以及工频变压器；其特征在于：所述50Hz、200V工频交流电源的两端分别接至工频交直交整流逆变电路的输入端和高频交直交整流逆变电路的输入端，所述工频交直交整流逆变电路的输出端接工频输出变压器的输入端，所述高频交直交整流逆变电路的输出端接高频输出变压器的输入端，所述高频变压器的输出端和工频变压器的输出端串联后构成重构输出电压；所述重构输出电压作为晶闸管控制变压器特性测试电路的输出信号。
2.根据权利要求1所述的晶闸管控制变压器特性测试电路，其特征在于：所述工频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的大功率基波电压信号的载波频率选择范围为500~1000Hz。
3.根据权利要求1或2所述的晶闸管控制变压器特性测试电路，其特征在于：所述高频交直交整流逆变电路输出功率扰动源中的小功率高频电压信号的载波频率选择范围为6000Hz~20000Hz。
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| CN201921484978.4U CN210982623U (zh) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 一种晶闸管控制变压器特性测试电路 |
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| CN (1) | CN210982623U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684332A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-20 | 中国科学院电工研究所 | 三相固态开关测试电路及测试方法 |
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2019
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