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微电网/综合能源仿真试验平台

直流电网扰动装置JH-DCFS

直流电网由于具备高效、灵活、低成本、电能质量好等优势,将在未来电力系统中占据重要的地位。与传统交流电网不同,直流电网中接入的源和负载是大量的以电力电子器件为基础的DC/DC变换器或DC/AC变换器。这些变换器由于工作原理及自身控制的原因,会向直流电网中注入大量纹波电流,变换器之间可能产生谐振,交流电网侧的一些电能质量问题也会耦合到直流电网中。而直流电网本身缺乏类似于交流电网中能够提供支撑稳定能力的电源设备,再加上直流系统应用刚刚起步,研究和工程经验较少。因此,直流系统多变换器运行的稳定性分析和控制策略的研究,对系统设计及变换器产品的开发具有重要意义。
利用直流电网扰动装置连接直流系统,产生各种扰动,模拟各种工况,可以对系统本身运行特性,系统内变换器的抗扰特性,进行分析和检测
扰动装置采用串并联的方式,耦合到测试系统中,只需扰动部分的功率输出,因而体积和成本可以大大降低。扰动装置的串联部分可以产生各种电压畸变(如纹波,暂升暂降、低频振荡等)叠加到直流母线上;并联部分则可以向系统中注入各种形式的电流,来模拟变换器纹波电流,及电流变化特性。
目前市场上针对直流系统的成熟测试产品主要有可编程直流电源、可编程电子负载两类。这些产品都是全功率测试设备,体积大,成本高;带宽低,输出扰动频率范围小(最高50kHz);对于源模拟、负荷模拟必须使用两种不同设备。
 
使用串并联方案的电网扰动装置涵盖了可编程直流电源、可编程电子负载的所有功能,并且具备更高的性能。使用扰动装置可以完成如下的测试功能:
  • 分析直流系统阻抗频率特性
  • 验证变换器的抗扰特性