[发明专利]一种三相交流和直流复用型电力电子负载

说明书

本发明公开了一种三相交流和直流复用型电力电子负载，包括负载模拟模块、直流模块，以及馈能模块。本发明有益效果为通过控制桥臂投入的数目，可以在一个电力电子负载上实现三相交流和直流的测试，在进行直流测试时可以对直流电源的接入极型不做要求，通过控制器进行识别，根据电源极性执行不同的控制算法，最终实现直流负载的模拟，可实时的将所负载模拟侧吸收的电能回馈电网可构成馈能型电力电子负载，提高了电力电子负载的效率。

技术领域

本发明涉及电力电子及电力系统应用技术领域，特别是一种三相交流和直流复用型电力电子负载。

背景技术

随着我国社会的自动化和智能化程度的不断提高，各种电气化产品的大量应用，工业企业逐渐向高精尖方向转型，在企业生产过程中电能质量将直接影响到产品的生产效率和质量，因而对供电系统的电能质量要求较高。供电系统的电能可靠性的提高可以从提高电网的供电可靠性和采用供电可靠性高的备用电源两方面考虑，对于工业企业而言，要想获得较高的供电可靠性，能够采用的手段只有通过设置高性能的备用电源，在供电系统出现停电故障时继续对工业企业进行供电，从而在一定程度上避免突然停电对企业造成重大损失。

在备用电源(UPS)等出厂前，为了获得可靠性较高的备用电源，需要对电源进行一系列的测试，如老化试验，过载试验等，利用实验结果以检验电源的性能指标是否满足用电设备的指标。目前工业上常见的测试设备是静态电阻器，可调变压器带电阻，电阻电感串联形成的阻感负载等，虽然这些测试设备原理简单、可靠性高、价格便宜，但其存在着许多比较严重的缺点，比如(1)在电力电子负载的参数选定后，在调节时只能通过机械开关将负载投入或投出，调节麻烦。(2)调节多为有级调节，具有固定的的特性曲线，因而在调节时不能适应需要连续改变阻值的实验场合。(3)负载结构中具有大量的耗能原件，如电阻，电阻会在测试过程中消耗大量的电能，并且将大量的电能以热能的形式散发到空气中，造成能量的浪费，需要对实验过程中因电阻发热所产生的热能进行散热处理去保证负载工作在安全环境之中。(4)在模拟非线性负荷时采用二极管和晶闸管等电力电子器件迫使电流环流的方式，会产生大量的电流谐波，危害电网的安全运行。

由于传统负载装置存在上述一系列的问题，国内外许多专家学者进行了大量的研究和实验，目的在于设计一种新型装置，具有传统负载的功能，同时达到绿色节能的效果。近些年来由于现代电力电子技术的飞速发展，采用电力电子技术构成的馈能型电力电子负载，不仅解决了传统电力电子负载测试时的能耗问题，而且负载的模式与参数设定简单，可实现参数无级调节，而且可实时的将所吸收的电能回馈电网，是一种节能、环保和经济的方案。

目前的电力电子负载的研究大都是针对单一负载类型，或者交流和直流采用不同的电力电子负载结构来实现，装置复杂，利用率低。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种三相交流和直流复用型电力电子负载，其适用于不同的负载模拟，降低能耗。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种三相交流和直流复用型电力电子负载，其包括所述电力电子负载包括负载模拟模块、直流模块，以及馈能模块；所述负载模拟模块包括六组第一功率开关器件，以及分别与其进行反并联的六组第一二极管，所述负载模拟模块由六组所述第一功率开关器件构成三相桥式电路；所述直流模块包括第一直流电容和第二直流电容；所述馈能模块包括六组第二功率开关器件，以及分别与其进行反并联的六组第二二极管，所述馈能模块由六组所述第二功率开关器件构成三相桥式电路。