[发明专利]一种基于DC/DC变换器的背靠背试验电路

说明书

本发明提供了一种基于DC/DC变换器的背靠背试验电路，其包括：背靠背试验电路包括：直流母线、电源模块和DC/DC变换器模块；直流母线将电源模块和DC/DC变换器模块串联。本发明的试品采用背靠背的联接方式，只需要为试品提供一端直流电压，且电压等级可按照试品较低的一侧额定直流电压选取，更重要的是两台变换器能够将吸收的电能大部分反馈给电网，试验电路的电源部分仅需提供较小的输出电流，大大降低了试验设备的容量以及制造难度，大幅度降低试验设备成本及试验运行成本。

技术领域

本发明涉及电力电子系统，具体讲涉及一种基于DC/DC变换器的背靠背试验电路。

背景技术

构建新型城市电网提出的分布式可再生能源的接入、海洋群岛的供电、海上风电场群的集中送出等的需求，使得传统的交流电网面临着越来越多的挑战。基于高压直流输电技术的直流输电网络，给解决上述问题提供了一种灵活、经济、高效的技术手段，也成为目前世界电网技术领域的研究热点之一。

在交流电网中，交流变压器实现了不同电压等级之间转换，而在直流电网中，DC/DC变换器实现了不同等级直流电压互联和电压变换。其主要作用包括实现不同电压等级、不同直流技术和不同拓扑型式直流网络的联接；实现不同子系统之间的功率交换；实现不同子网络之间的电气隔离；实现发电厂或负荷在远距离直流传输线路中部的接入；实现长距离小容量功率的传输。

DC/DC变换器直接决定了直流电网的安全性和经济性，因此，需提供一种检测DC/DC变换器性能的技术方案，以突破目前尚处于针对高压大容量DC/DC变换器的研究，多数研究机构均处于理论分析与仿真验证阶段，部分开展小容量实验样机研制，离工程化应用还存在较大差距的现状。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种基于DC/DC变换器的背靠背试验电路，其包括：背靠背试验电路包括：直流母线、电源模块和DC/DC变换器模块；直流母线将电源模块和DC/DC变换器模块串联。

电源模块包括：交流电压源、断路器和变压器依次连接组成的支路，三相整流桥、平波电抗和两个电容依次连接构成串联回路；变电压器的副边与三相整流桥相连，交流电源的起始端接地；串联回路中的电容支路一端与隔离开关的一端相连，其另一端与直流母线相连；电容支路的中点接地。

DC/DC变换器模块包括：辅助DC/DC变换器和被试DC/DC变换器；辅助DC/DC变换器和被试DC/DC变换器的±U_d1电压一侧的正极端连接正极母线，±U_d1电压一侧的负极端连接负极母线；辅助DC/DC变换器的±U_d2一侧的正极端和被试DC/DC变换器的±U_d2一侧的正极端相连，辅助DC/DC变换器的±U_d2一侧的负极端和被试DC/DC变换器的±U_d2一侧的负极端相连。

正常工作模式状态下，隔离开关闭合，DC/DC变换器模块的功率传输方向包括：正向传输模式和逆向传输模式。

正向传输模式包括：被试DC/DC变换器的±U_d1电压一侧从直流母线吸收电能，从被试DC/DC变换器的±U_d2电压一侧将电能输送到辅助DC/DC变换器，辅助DC/DC变换器吸收能量后，从辅助DC/DC变换器的±U_d1电压一侧将电能再反馈给直流母线。

逆向传输模式包括：辅助DC/DC变换器的±U_d1电压一侧从直流母线吸收电能，从辅助DC/DC变换器的±U_d2电压一侧将电能输送到被试DC/DC变换器，被试DC/DC变换器吸收能量后，从被试DC/DC变换器的±U_d1电压一侧将电能再反馈给直流母线。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：