[实用新型]自适应开放性能源系统实验平台

说明书

技术领域

本实用新型技术方案属于电力电子技术领域，是一种自适应开放性能源系统实验平台，用于高校及新能源企业新进行能源实验，解决各种新能源及负载无法灵活匹配的难题。 

背景技术

大力发展绿色新能源、低碳新能源已成为国家战略，新能源企业不断涌现，各高校纷纷开设新能源技术专业，新能源实验系统正是为满足各高校及新能源企业的研发需求而产生，本发明针对目前国内新能源实验平台采用硬链接技术易造成负载设备的损坏、原有每种能源设备变换器固定的单一模式、变换器无法灵活组配的状况而设计，高校及新能源企业通过该系统可有效的掌握各种新能源设备的特性，很好的解决了解决各种新能源及负载无法灵活匹配的难题，从而大幅缩短研发周期，显著提高教学质量。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决在新能源研发实验中各种新能源及负载无法灵活匹配的难题，提高新能源企业的开发效率。 

本实用新型提供一套自适应开放性能源系统实验平台解决方案，包括电力电子转器单元、变换器控制单元、负载实验单元、上位机控制系统，其中：电力电子转器单元实现各种新能源的软连接；电力电子转换单元分别独立的与变换器控制单元相联接，形成星型控制结构；中间DC-BUS总线可以外接扩展储能元件；负载实验单元实现模拟感性或容性负载运行，根据客户的不同应用环境开展进行负载测试；上位机控制系统实现跟踪点数据处理。 

本实用新型的有益效果是，该实验平台突破了原有每种能源设备变换器固定的单一模式，改写了以往变换器无法灵活组配、改变的历史。高校及新能源企业通过该系统可有效的掌握各种新能源设备的特性，从而大幅缩短研发周期，显著提高教学质量。 

附图说明

图1是本发明的系统原理图。 

图2是电力电子转换单元原理图。 

图3是信号示意图。 

图4是DSP控制单元原理图。 

具体实施方式

在图1中，电力电子转换单元分别独立的与变换器控制单元相联接，形成星型控制结构；中间DC-BUS总线可以外接扩展其他新型储能元件；电力电子转换单元之间的能量流动都是双向可控的；每个部分的电压、电流、无功和有功控制都可以分别独立调节，可以实现恒压、恒流控制，以及变压、变流控制。测量数据的处理过程在DSP控制主板内完成，该变换器控制系统的设计包括控制主电路的硬件设计与控制器的软件设计。硬件设计包括控制器电路、采样电路、隔离驱动电路、保护电路及辅助电源电路等设计，软件设计包括通过快速微积分变换算法为电力电子变换元件发送实时控制信号，直流母线的运行状态、功率大小和能源效率比评估算法。 

其中电力电子转换单元DC-DC部分结构示意图如图2所示，信号图如图3所示，其输出电压即可升压又可降压，不仅可以满足本项目的要求，也使得本平台可以应用在各种供配电场合。 

目前市场上的电力电子变换器都是针对某种新能源而研制的，一旦出现新一代或则是另一种全新的新能源时，此原配变换器就被淘汰。如图4所示本变换器通过高速DSP编程控制，可以通过程序的编写来实现变换器可以适应各种各样的新能源设备，将AC-DC、DC-DC、DC-AC模块成功独立出来，使得电力电子组成非常灵活，以适应不同的设备需求，开放性、扩展性大大增强。随着DSP控制技术和理论的进步，变换器输出的谐波分量、效率都得到提升。突破了变换器固定的单一模式，改写了以往变换器无法灵活组配、改变的历史。