[发明专利]一种变流器机泵模拟系统

说明书

本发明提供了一种变流器机泵模拟系统，包括：可控整流器、类调门可调电阻、类管道可调线路、逆变器和控制器；所述可控整流器，用于模拟待测机泵系统中的待测电机，通过控制器控制所述可控整流器输入有功或无功，模拟所述待测电机能耗；所述可控整流器的直流侧与所述逆变器通过电阻并联，有功能量通过所述逆变器回馈电网；所述类调门可调电阻，用于模拟被测机泵系统中的调节阀特性；所述类管道可调线路，用于模拟被测机泵系统中的管道特性；所述逆变器，用于模拟泵类负载消耗电能，调节直流母线电压，将可控整流器有功能量回馈电网。本发明可以实现多种设备、多种工况能效模拟测试，解决企业中机泵实验难以开展的问题。

技术领域

本发明涉及电力仿真技术领域，具体涉及一种变流器机泵模拟系统。

背景技术

电机是风机、泵、压缩机等装置的驱动设备，广泛应用于工业及民用领域，能耗占社会总用电量超过60％，占工业总用电量超过70％。节能减排，绿色低碳发展已经成为企业的内在需求和发展动力。

机泵调节技术主要包括变频调速技术、液力耦合器技术、永磁调速器技术、变极调速技术、相控调压技术、功率因数补偿技术、电机与拖动设备、运行工况匹配技术、电机系统优化和运行控制技术等。其中，变频调速技术可实现电机软启动、工艺调节、功率因数校正等功能，使用较多；机泵匹配技术可以解决电机额定功率与拖动设备运行功率不协调问题，是研究热点。

工业企业特别是大型工业企业，如石化、钢铁、建材等企业，工艺连续性强，自动化程度高，技术复杂，生产工艺控制精度高，负荷重要性等级高，负荷性质复杂，只能进行稳态测试，无法进行暂态测试。实验室中，可以搭建小型机泵实验系统，测试特定型号机泵，但无法实现多种设备的测试实验。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种变流器机泵模拟系统，可以实现多种设备、多种工况能效模拟测试，解决企业中机泵实验无法开展的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种变流器机泵模拟系统，包括：可控整流器、类调门可调电阻、类管道可调线路、逆变器和控制器；

所述可控整流器，用于模拟待测机泵系统中的待测电机，通过控制器控制所述可控整流器输入有功或无功，模拟所述待测电机能耗；所述可控整流器的直流侧与所述逆变器通过电阻并联，有功能量通过所述逆变器回馈电网；

所述类调门可调电阻，用于模拟被测机泵系统中的调节阀特性；

所述类管道可调线路，用于模拟被测机泵系统中的管道特性；

所述逆变器，用于模拟泵类负载消耗电能，调节直流母线电压，将可控整流器有功能量回馈电网。

进一步地，所述系统还包括：电压表、电流表、转速传感器和转矩传感器，分别用于测量对应器件的电压、电流、转速和转矩参数。

进一步地，在进行待测电机能耗模拟时，所述可控整流器功率特性如下：

其中，e_d为d轴电压，e_q为q轴电压，i_d为d轴电流，i_q为q轴电流，通过控制d轴、q轴电流可模拟电机吸收有功、无功，以完成任意电机功率特性模拟。

进一步地，若采用基于电网电压定向控制策略，则e_q＝0，所述可控整流器功率特性如下：

进一步地，所述类调门可调电阻的大小根据事先测量得到的调节阀消耗功率确定，其中，所述类调门可调电阻的大小与调节阀消耗功率的关系为：