[发明专利]一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置

说明书

本发明提供一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置，该装置包括第一晶闸管投切控制支路、第二晶闸管投切控制支路、第三晶闸管投切控制支路，电阻R1，电容C1、C2，电抗L1、L2；第一晶闸管投切控制支路与电抗L1串接后并联到电源上，第二晶闸管投切控制支路与电容C1串接后并联到电源上，电抗L2与电容C2串联后并联到电源上，第三晶闸管投切控制支路与电阻R1串接后并联到电容C2两端。

技术领域

本发明涉及无功补偿器领域，更具体地，涉及一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置。

背景技术

传统的静态负载，一般采用有级调节，很难满足阻值连续变化情况以及负载形式灵活变化的要求；形式单一，实际应用中很多负载都要求是动态变化的，如消耗功率是温度、时间、频率等的函数，也可能是要求恒定电流、恒定电压、恒定阻抗、不同功率因数或非线性形式的负载等，传统的静态负载模拟不了复杂的负载形式；负载设备体积庞大，占用很大空间，且不容易满足大功率试验的场合。为此，本文采用一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷。通过对晶闸管交流调压电路的研究发现，当进行移相控制时，可以连续调节负载承受的电压或功率。当不考虑电能质量(电流谐波等)时，通过调节晶闸管的触发延迟角α连续调节电源发出的功率，从而模拟不同的负载值，但电源的放电电流与真实负载测试下的电流有较大的差别；当考虑电能质量即对注入电源的电流谐波进行滤除时，这时调节晶闸管的触发延迟角α可以调节电源发出电流的波形，从而模拟不同的负载值。

发明内容

本发明提供一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置，该装置可以模拟不同的等效电纳，从而调节SVC(静止无功补偿器)注入系统的无功功率。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置，包括第一晶闸管投切控制支路、第二晶闸管投切控制支路、第三晶闸管投切控制支路，电阻R1，电容C1、C2，电抗L1、L2；第一晶闸管投切控制支路与电抗L1串接后并联到电源上，第二晶闸管投切控制支路与电容C1串接后并联到电源上，电抗L2与电容C2串联后并联到电源上，第三晶闸管投切控制支路与电阻R1串接后并联到电容C2两端。

进一步地，所述第三晶闸管投切控制支路的控制过程是：

其中，e为电源电压，E为电源电压的有效值，α为晶闸管的触发延迟角，I₁为电源基波电流的有效值，θ_i1为基波电流的初相角，U_L为电阻负载电压总的有效值；

当不增加滤波支路时，通过控制触发延迟角α来调节U_L，进而调节电源注入负载的有功功率从而模拟不同的电阻值R_eq＝E²/P；当增加滤波支路滤除电源电流的高次谐波，可以通过控制α来调节I₁，从而模拟不同的电阻值R_eq＝E/I₁，理想情况下，控制触发延迟角α从0°到180°，等效电阻从R变化到无穷大。

进一步地，所述第一晶闸管投切控制支路的控制过程是：

其中，I₁为电源基波电流的有效值，I为电源总电流的有效值；