[发明专利]基于变流器结构的低电压穿越测试系统及方法

权利要求书

1.一种基于变流器结构的低电压穿越测试系统，其特征在于，包括：检测电路、数据采集模块、虚拟分压器模块、变流器控制模块、PWM控制模块，其中：检测电路接收PWM控制模块传输的变流器驱动信号实现对变流器的控制并生成对应的电压波形，并将电气测量元件测得的电气数据输出至数据采集模块，数据采集模块经过模数转换和解耦处理后输出PCC点采集电压至虚拟分压器模块用于生成参考电压，并将经过正负序解耦的电网序分量数据输出至变流器控制模块用于变流器参考信号的控制，虚拟分压器模块根据用户设置的故障类型与故障波形生成对应的参考电压并输出至变流器控制模块用于变流器参考信号的控制，变流器控制模块接收来自数据采集模块的电网序分量数据以及来自虚拟分压器模块的计算出的正、负序参考电压，根据相应的正负序控制框架生成测试平台的检测电路中变流器的参考电压信号并输出至PWM控制模块用于生成变流器驱动信号，PWM控制模块根据参考电压信号生成对应的变流器驱动信号输出至检测电路实现对变流器的控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的检测电路包括：依次连接的用于测试平台在电网中的投切的第一并网开关、用于滤除生成电压中的高频谐波的LC滤波器、用于低电压波形的生成、控制被测设备出口电压的幅值、相位及频率的背靠背变流器、用于提供背靠背变流器的工作电压的变压器、用于测试平台在电网中的投切的第二并网开关以及用于电气测量的电流互感器与电压互感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的数据采集模块包括：数据处理与转换单元和序分量解耦单元，其中：数据处理与转换单元将来自检测电路的PCC点采集电压及变流器出口电流对应的模拟信号转化为数字信号后将所得三相坐标系下的信号量变换至αβ坐标系，序分量解耦单元经过正、负序分量解耦算法获得αβ坐标系下解耦的正序分量与负序分量，并经过变换进一步得到dq坐标系下的正、负序分量。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述的解耦，具体为：其中：e_α表示电气数据的α轴分量，e_β表示电气数据的β轴分量，表示电气数据的正序α轴分量，表示电气数据的正序β轴分量，表示电气数据的负序α轴分量，表示电气数据的负序β轴分量，q ＝ e^j90° 。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的虚拟分压器模块包括：用户交互单元、参数变换单元和参考电压生成单元，其中：用户交互单元根据用户要求设置低电压穿越测试的故障类型与故障波形，参数变换单元将用户设置的参数变换为参考电压生成单元需要的参数格式，参考电压生成单元生成PCC点电压在正、负网中的d轴参考分量和q轴参考分量并输出至变压器控制模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的变流器控制模块包括：用于实现对正序分量的控制的正序控制单元、用于实现对负序分量的控制的负序控制单元和参考信号合成单元，其中：正序控制单元经过PI环节生成低电压穿越波形中正序分量，负序控制单元经过PI环节生成低电压穿越波形中负序分量，参考信号合成单元将相连接的正序控制单元和负序控制单元生成的参考电压进行合成，通过变换得到三相坐标系下的合成参考电压并输出至PWM控制模块。

7.一种基于上述任一权利要求所述系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：闭合第二并网开关为检测电路供电，在LC滤波器末端建立正常工作电压；

S2：当LC滤波器末端电压达到被测设备的额定电压时，闭合第一并网开关实现与被测设备的连接，被测设备零负荷正常启动；

S3：被测设备带负荷运行，达到稳定运行状态；

S4：低电压测试开始，通过虚拟分压器模块实现故障类型和故障波形的设置，由变流器控制模块来控制被测设备出口生成对应的故障电压；

S5：当前测试完成，如果需要进行另一项测试则跳转至S3，如果停止测试则进入S6；

S6：被测设备停机，断开第一并网开关、第二并网开关，测试平台运行结束。