[发明专利]一种能量回馈型柴油机试验装置

权利要求书

1.一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于，包括：整流器（1）、直流升压变换器（2）、并网逆变器（3）和并网变压器（4），所述整流器（1）的输入端通过同步发电机（7）连接柴油机（6），整流器（1）的输出端与并网变压器（4）相连，并网变压器（4）与直流升压变换器（2）相连，直流升压变换器（2）与并网逆变器（3）相连，并网逆变器（3）与并网变压器（4）的输入端相连，并网变压器（4）的输出端通过开关柜（5）与电网相连，在进行柴油机（6）试验时，柴油机（6）带动同步发电机（7）发出频率和幅值变化的交流电，经整流器（1）整流变为直流电，再依次通过直流升压变换器（2）、并网逆变器（3）、并网变压器（4）和开关柜（5）将柴油机组输出的功率输送至电网。

2.根据权利要求1所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的整流器（1）采用二极管不可控整流器，将同步发电机（7）输出的大小和频率变化的交流电压变换成直流电压，同时向直流升压变换器（2）传输柴油机（6）输出的能量；直流升压变换器（2）为并网逆变器（3）提供稳定的直流电源；并网逆变器（3）将直流升压变换器（2）传递来的柴油机（6）的输出功率从直流电压逆变为交流电，通过并网变压器（4）回馈至电网，同时并网变压器（4）在电网和试验装置，以及被试的柴油机（6）之间提供电气隔离。

3.根据权利要求1或2所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的并网逆变器（3）采用多重化结构，并网逆变器（3）包括两组或两组以上相互并联的变流器单元（31）。

4.根据权利要求3所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的并网变压器（4）采用多重输入绕组结构，并网变压器（4）包括两组或两组以上与并网逆变器（3）的变流器单元（31）数量相同的输入绕组，所述并网逆变器（3）的变流器单元（31）的每个输出端与并网变压器（4）的一个对应的输入绕组相连。

5.根据权利要求3所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的并网逆变器（3）的变流器单元（31）采用四象限电压源型PWM变流器，所述的并网逆变器（3）的变流器单元（31）运行于单位功率因数有源逆变状态，所述的变流器单元（31）包括交流侧电感和开关器件。

6.根据权利要求4或5所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的直流升压变换器（2）采用一重或一重以上的升压电路单元（35）并联构成，所述的升压电路单元（35）采用Boost型DC/DC升压电路，用于将二极管不可控整流器（1）输出的幅值可变的直流电压变换为稳定的直流电压供并网逆变器（3）使用，所述的升压电路单元（35）包括升压电感、续流二极管、开关管和直流侧输出电容。

7.根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种能量回馈型柴油机试验装置，其特征在于：所述的能量回馈型柴油机试验装置包括直流升压变换器控制模块，所述的直流升压变换器控制模块包括电压外环控制模块和电流内环控制模块，所述的电压外环控制模块包括第一采样滤波单元（8）、第一PI调节单元（9）和第一均分单元（10），第一采样滤波单元（8）采集直流升压变换器（2）输出电压并输出至第一PI调节单元（9）中，并与目标电压在第一PI调节单元（9）中进行比较和PI调节后，输出总电流给定值，经过第一均分单元（10）均分成n等份后输出至直流升压变换器（2）作为每重升压电路单元（35）的升压电感平均电流给定值或续流二极管平均电流给定值；所述的电流内环控制模块包括第二PI调节单元（13）、限幅单元（14）、三角载波形成单元（15）、第二采样滤波单元（11）和平均值求取单元（12），第二采样滤波单元（11）采集升压电感实时电流信号输出至平均值求取单元（12）求取平均值后输出至第二PI调节单元（13），与升压电感平均电流给定值在第二PI调节单元（13）中进行比较和PI调节后输出至限幅单元（14）得到每重升压电路单元（35）的开关管占空比值信号，三角载波形成单元（15）根据直流升压变换器（2）的重数产生与该重数相同的相互移相的多路三角载波，每路三角载波送至对应的电流内环控制模块，与上述开关管占空比值信号进行比较后，得到PWM触发信号，作为升压电路单元（35）开关管的驱动控制信号。