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通用 电压型变流器开发平台

产品详情

通用电压型PWM变流器开发平台,是针对高校、科研 院所和企业开展电力电子技术研究推出的一种开放式的二次开发科研平台。该平 台在硬件上采用模块化设计,可以 像搭积木一样来进行电路设计。我公 司提供开放式的软硬件资料,为用 户提供从算法仿真到硬件设计的系统级方案,从而 让用户更加专注于核心算法的研究与验证。


(1)模块拓展。采用模块化设计,每个 模块内部都是一个完整的桥式拓扑。用户 可以自由组成需要的拓扑,结合 我公司提供的开源软件模块,进行二次开发。

(2)开放设计。开放 给用户硬件原理图、硬件 设计说明以及软件模块如底层驱动,控制算法等。

(3)安全稳定。设计 了健全的保护机制,软件方面有过压保护、欠压保护、过流速断保护、IGBT过热保护、通讯保护等;硬件方面有短路保护、IGBT过流保护等。

(4)人机交互。通过RJ45以太网口连接PC机,使用对应的后台软件,可以 查询模块的状态信息,实时波形,下发操作指令。


平台 主要由硬件部分和软件部分组成

(1)  硬件部分介绍

l  主控制板:ARM+FPGA双核心控制

l  主供电电源:DC 400V~1200V输入,功率100W

l  驱动模块: 3000V隔离电压,VCE电压监测保护,驱动峰值电流45A,可驱动1700V/600A IGBT

l  温度测量模块:测量IGBT内部 热敏电阻阻值计算温度

l  高精度采样:AD16位,传感器误差≤0.2%

l  一次回路电路板化:一次回路采用PCB设计,减少接线复杂程度,提高功率密度,减小体积

(2)  软件部分介绍

O    数字锁相环模块

O    数字PI调节器

O    PWM模块(两电平、I型三电平、T型三电平)

O    abc/αβ、αβ/abc模块

O    αβ/dq、dq/αβ模块

O    dq/abc、abc/dq模块

O    滑窗DFT/IDFT模块(延时<0.2us)

O    重复控制模块

O    谐振控制模块

O    数字波形合成模块(1~50次幅 值相位可设置合成波形)

O    三相矢量分解模块(正序实虚部、负序实虚部、零序实虚部)

O    三相矢量波形合成(正序实虚部、负序实虚部、零序实虚部合成波形)

O    有效值计算模块

O    功率计算模块


3.1.4. 应用范围

1)电力 电子课程的教学配套

可以 满足当前电力电子课程的教学试验,

2)电子 电子方向的科研和学习

通过 硬件模块的不同组合,结合相应的软件程序,对系统进行二次开发,满足 电力电子方向的深度科研需求。

3.1.4. 应用案例

(1)三电平变流器

三电 平变流器是目前低压电能质量补偿设备的主流拓扑。

(2)轻型直流输电装置(HVDC-VSC)

柔性 直流输电作为一种经济、灵活、高质量的输电技术,已用 于许多直流高压输电工程中,并产 生了良好的输电及环保效益,主要应用于孤岛供电、城市中心电力增容、异步电网互联等领域。

(3)级联 型静止同步补偿器(STATCOM)

静止 同步补偿器是一种能够产生或吸收无功功率的并联型无功补偿装置,是一 种电压源型多电平变流器。它具有动态响应快、调节范围广、补偿 电流波形品质高等优点。

(4)有源电力滤波器(APF)

有源 电力滤波器通过实时检测负载电流,提取其谐波成分,并控 制逆变器输出与负载谐波电流大小相等、方向 相反的电流注入到电网,达到谐波补偿的目的。与无源滤波装置相比,具有响应速度快、补偿精度高的优点。可通 过程序设置进行分次补偿。

(5)统一潮流控制器(UPFC)

统一 潮流控制器作为最有力的FACTS设备可对有功功率、无功 功率和节点电压分别进行控制,对于优化系统运行,提高 系统的暂态稳定性、阻尼 系统振荡具有显著的作用。我国 的长距离输电线路很多,电网的结构相对薄弱,对这 一技术进行研究有重大的现实意义。

(6)动态电压恢复器(DVR)

动态 电压恢复器是一种提供瞬时电压补偿的电力电子设备,可以 保护对供电质量敏感的用电设备,免受电源电压暂降、骤升 以及短时中断的影响,保障设备的用电安全。

(7)电网模拟器/电压扰动发生器

电网模拟器,是一 种模拟电网输出特性的交流电源,又称电压扰动发生器。可以 模拟电网电压频率偏移、三相不对称、电压谐波、电压暂降与骤升、低电 压穿越曲线等功能。

(8)负荷模拟器/电流扰动发生器

负荷模拟器,是一 种模拟负荷输出特性的交流电源,又称电流扰动发生器。可以 模拟负荷电流有功无功、负荷谐波、三相不平衡、负荷波动与瞬变等功能。


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