能量回馈式可编程电子负载调节方法及装置

摘要

本发明公开了能量回馈式可编程电子负载调节方法及装置，包括：主DSP控制器接收下发的所需电流波形的编程数据和参数，生成指令电流，下发给AC/DC单元的从DSP控制器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成负载模拟电流；主DSP控制器检测直流母线电压，根据设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流，下发给DC/AC单元的从DSP控制器，DC/AC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电，稳定直流母线工作电压；负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参数。

权利要求

1.能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，包括：主DSP控制器接收下发的所需电流波形的编程数据和参数，生成指令电流，下发给AC/DC单元的从DSP控制器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成负载模拟电流；所述主DSP控制器先对下发的编程数据进行归一化约束处理，再转换成直角坐标格式数据，完成FFT反变换，生成指令电流；

检测负载模拟电流信号并反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参数；

主DSP控制器检测直流母线电压，根据人机界面或远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流下发给DC/AC单元的从DSP控制器，形成脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电。

2.如权利要求1所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述主DSP控制器下发指令，电网交流电从负载侧输入AC/DC单元实现各种负载的模拟，有功能量经AC/DC单元把交流转换成可控的直流，DC/AC单元再把直流逆变成与电网一致的正弦交流电，注入到馈网侧，实现有功能量的回馈。

3.如权利要求1所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器下发的指令电流，形成脉冲驱动逆变桥生成负载电流，实现各种负载的模拟，负载电流的谐波次数为2‑51次，谐波含量为0％至100％中的任意比例。

4.如权利要求1所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述主DSP控制器接收人机界面或远程监控平台下发的编程数据格式是基于幅值、相角的极坐标格式。

5.如权利要求4所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述人机界面、远程监控平台编程时，通过修改基波相角，实现基波功率因数由0至1、0至‑1任意可调，主DSP控制器根据基波幅值、相角实时计算基波功率因数、感性、容性、不平衡度数据并上传，作为编程参考。

6.如权利要求4所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述人机界面或远程监控平台提供输入幅值与相位、输入幅值与功率因数、输入正负序分量与零序分量多种基波编程方式，人机界面或远程监控平台通过设定基波编程方式参数，即可根据需要切换编程方式。

7.如权利要求1所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述归一化计算只针对幅值数据，设装置的每相额定电流为Ie，谐波幅值为Rn，n为谐波次数，各次谐波幅值在编程时均有限制值，最大值为Hn，Hn＝3*Ie/n，不大于Ie；全部编程设定完成后，计算各相各次谐波幅值的均方根并取最大值，与Ie比较，设K＝Ie/Irms，K大于1后，将Rn*K重新计算各次谐波幅值设定值后作为当前编程的正常数值。

8.如权利要求7所述的能量回馈式可编程电子负载调节方法，其特征是，所述主DSP控制器根据归一化后的幅值数据和相角计算生成编程电流时域波形，由人机界面和远程监控平台显示，实现编程电流波形预览功能，修改编程数据后，主DSP控制器重新计算编程电流时域波形。

9.能量回馈式可编程电子负载调节装置，其特征是，包括：主DSP控制器、AC/DC单元及DC/AC单元；主DSP控制器与AC/DC单元、DC/AC单元的从DSP控制器通信；

所述主DSP控制器接收下发的所需电流波形的编程数据和参数，生成指令电流，下发给AC/DC单元的从DSP控制器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成负载模拟电流；所述主DSP控制器先对下发的编程数据进行归一化约束处理，再转换成直角坐标格式数据，完成FFT反变换，生成指令电流；

负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参数；

主DSP控制器检测直流母线电压，根据人机界面或远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流下发给DC/AC单元的从DSP控制器，形成脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电。

说明书

能量回馈式可编程电子负载调节方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于控制技术领域，尤其涉及能量回馈式可编程电子负载调节方法及装置。

背景技术

[0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

[0003] 各种电源类产品如稳压电源、UPS、消防应急电源、直流电源、充电器、发电机等，出厂前均需要进行负载老化与试验。传统的方法是采用电阻进行能耗放电，这一方面会消耗
大量的电能，另一方面会大大增加输配电设备的容量，同时释放的热量会增加空调的负担。
在电源老化、测试过程中通常采用特定的非线性负载，如三线制整流器、四线制整流器等，
同时其功率因数也有特定要求。在有源电力滤波器及无功补偿设备的检验、测试、老化过程
中需要测试众多指标，不仅有上述要求，同时还需要可调的有功不平衡、谐波次数、幅值、相
位等可编程特性。

[0004] 在公知的能量回馈型电子负载中，一般采用恒定的交流整流后再直流逆变，不能实现能量的双向调节、负载的灵活编程，不方便扩容控制，且谐波含量固定不可调，回馈电
网效率低，对电网的污染大。

发明内容

[0005] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供了能量回馈式可编程电子负载调节方法，实现了能馈负载装置的灵活编程控制和有功能量的高效、无污染调节回馈电网。

[0006] 为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

[0007] 能量回馈式可编程电子负载调节方法，包括：

[0008] 主DSP控制器接收下发的所需电流波形的编程数据和参数，生成指令电流，下发给AC/DC单元的从DSP控制器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉
冲驱动逆变桥生成负载模拟电流；

[0009] 负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参
数。

[0010] 其中，主DSP控制器检测直流母线电压，根据设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流，下发给DC/AC单元的从DSP控制器，DC/AC单元的从DSP控制器接收主DSP
控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电，稳定直流母线工作
电压。

[0011] 另一方面，公开了能量回馈式可编程电子负载调节装置，包括：

[0012] 主DSP控制器、AC/DC单元及DC/AC单元；主DSP控制器与AC/DC单元、DC/AC单元的从DSP控制器通信；

[0013] 所述主DSP控制器接收下发的所需电流波形的编程数据和参数，生成指令电流，下发给AC/DC单元的从DSP控制器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形
成脉冲驱动逆变桥生成负载模拟电流；

[0014] 负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参
数。

[0015] 其中，所述主DSP控制器检测直流母线电压，根据设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流，下发给DC/AC单元的从DSP控制器，DC/AC单元的从DSP控制器接收主
DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电，稳定直流母线
工作电压；

[0016] 以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

[0017] 本公开技术方案在基于现代电力电子技术利用双向可调的模块化AC/DC和DC/AC背靠背逆变平台的能量回馈式可编程电子负载装置中，采用主从控制模式，主控制器作为
控制核心，预存多种固定负载数据和可调负载数据，并可作为编程模版，编程灵活，采用光
纤通讯与一对或多对双向逆变模块交互数据，可靠性高，便于容量扩展，辅助于友好的人机
界面或远程监控平台实现本地或远方监控操作，实现了能馈负载装置的灵活编程控制和有
功能量的高效、无污染调节回馈电网。使能量回馈式可编程电子负载装置在使用过程中能
够实现编程灵活、模拟负载类型多、馈网电流谐波含量小、容量扩展方便的功能。

附图说明

[0018] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0019] 图1为本公开的第一实施例结构示意图；

[0020] 图2为本公开的第二实施例结构示意图；

[0021] 图3为本公开可调负载选择界面实施例示意图；

[0022] 图4为本公开负载编程步骤实施例示意图；

[0023] 图5为本公开负载阶跃控制实施例示意图；

[0024] 图6为本公开模拟负载阶跃实施效果电流波形图；

[0025] 图7(a)‑图7(c)为本公开极坐标与直角坐标等效转换示意图。

具体实施方式

[0026] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。

[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0028] 在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0029] 图1为本发明的第一实施例结构示意图，电网交流电从负载侧输入AC/DC单元实现各种负载的模拟，有功能量经AC/DC单元把交流转换成可控的直流，DC/AC单元再把直流逆
变成与电网一致的正弦交流电，注入到馈网侧，实现有功能量的回馈。反之，当模拟发电机
时，也能实现有功能量的反向流动。

[0030] 主DSP控制器通过RS485通讯与人机界面、远程监控平台相连，接收人机界面或远程监控平台下发的实验所需负载电流的必要编程数据和参数。人机界面和远程监控平台分
别通过独立的RS485接口与主DSP控制器通讯，能同时监视装置的运行数据、工作状态等；人
机界面和远程监控平台通过主DSP控制器上传的“本地/远方”IO信号，实现操作上的硬件联
锁，能切换操作，本地操作时人机界面能直接下发命令给主DSP控制器，远方操作时远程监
控平台也能直接下发命令给主DSP控制器。

[0031] AC/DC单元、DC/AC单元为结构相同的单元，且通过直流母线背靠背连接组成交直交的双向可调节逆变平台，电网交流电从负载侧输入AC/DC单元实现各种负载的模拟，有功
能量经AC/DC单元把交流转换成可控的直流，DC/AC单元再把直流逆变成与电网一致的正弦
交流电，注入到馈网侧，实现有功能量的回馈。反之，当模拟发电机时，也能实现有功能量的
反向流动。

[0032] 主DSP控制器通过光纤与AC/DC单元、DC/AC单元的从DSP控制器相连，采用主从多机通信方式通讯。AC/DC单元、DC/AC单元的从DSP控制器的输出端分别与本单元的逆变桥相
连。

[0033] 主DSP控制器先对人机界面、远程监控平台下发的编程数据进行归一化约束处理，再转换成直角坐标格式数据，完成FFT反变换，生成指令电流，然后通过光纤通讯下发给AC/
DC单元的从DSP控制器。AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器下发的指令电流，形成
脉冲驱动逆变桥生成负载电流，实现各种负载的模拟，负载电流的谐波次数为2‑51次，谐波
含量为0％至100％中的任意比例；同时，主DSP控制器检测直流母线电压，根据人机界面或
远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流通过光纤通讯下发
给DC/AC单元的从DSP控制器，DC/AC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流，形成
脉冲驱动逆变桥生成与电网一致的正弦交流电，实现有功能量的馈网调节，稳定直流母线
工作电压。

[0034] 负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据人机界面或远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确修正AC/
DC单元从DSP控制器的输入参数，保证负载模拟电流的精度要求。

[0035] AC/DC单元、DC/AC单元的从DSP控制器间通过IO信号实现启停硬件联锁，AC/DC单元、DC/AC单元的启停顺序如下所示，启动运行时，DC/AC单元先运行，AC/DC单元后运行，停
止运行时，AC/DC单元先停止，DC/AC单元后停止。

[0036] 大容量的能量回馈式可编程电子负载装置由多个AC/DC单元与DC/AC单元对并联组成。做试品的响应速度测试实验时，为保证各AC/DC单元的同步性，主DSP控制器通过独立
的光纤与各AC/DC单元的从DSP控制器相连，下发同步信号，同步各AC/DC单元，并通过多级
阶跃参数，实现负载多级阶跃特性。

[0037] 图2为本发明的第二实施例结构示意图，适用于容量较大时的装置扩展，由如图1所述特征为基本单元的多个单元并联而成，接收主DSP控制器的监控，既能实现容量的扩
展，又能满足如图1所述特征的所有功能，还能满足试品对负载的精度要求，实现多级试验。

[0038] 主DSP控制器分别通过独立的RS485接口与人机界面、远程监控平台相连，主DSP控制器作为通讯从机，人机界面和远程监控平台作为通讯主机，采用标准的Modbus RTU通讯
协议，支持01、02、03、04、05、15、16等多种功能码。

[0039] 主DSP控制器实时检测交流电压、总负载电流、直流母线电压，分析及计算基波电流、基波有功电流、基波无功电流、谐波总电流、电流畸变率、功率因数、有功功率、无功功
率、视在功率、负序及零序不平衡度等数据，生成电压、电流波形、谐波频谱图，并上传至人
机界面显示。

[0040] 主DSP控制器根据人机界面或远程监控平台设定的AC/DC与DC/AC单元对数量参数管理各AC/DC单元、DC/AC单元的通讯，包括通讯连接、断开，及通讯异常后的连接重试；监视
各AC/DC单元的负载电流、故障及运行工作状态，监视各DC/AC单元的回馈电流、故障及运行
工作状态，合成装置的故障、运行总工作状态。

[0041] 主DSP控制器接收人机界面或远程监控平台下发的实验所需负载电流的必要编程数据和参数，支持输入总负载电流、谐波电流、无功电流等多种负载电流值设置方式，可根
据实验需求进行选择设置；并根据AC/DC单元数量智能分配及调节各AC/DC单元的输出比
例，以满足总负载电流值的设置要求。

[0042] 为方便编程，主DSP控制器预先存储一些仿真好的典型负载数据，例如三相三线整流桥、三相四线整流桥等实际负载的数据，命名为固定负载、可调负载，同时支持用户编程
数据的存储，命名为自编程负载。

[0043] 固定负载数据以直角坐标格式存储，不支持编程，每一组数据分配一个固定编号，人机界面或远程监控平台可通过设定固定编号参数控制主DSP控制器快速加载，适用于对
输出精度要求不高的典型负载应用场景。

[0044] 可调负载数据以极坐标格式存储，支持编程，并可作为编程模版，每一组数据也分配一个固定编号，人机界面或远程监控平台可通过设定固定编号参数控制主DSP控制器快
速加载，通过调节幅值快速调整基波及各次谐波电流值，适用于对输出精度要求高的典型
负载应用场景。

[0045] 如图3为可调负载选择界面实施例示意图所示，主DSP控制器预存了多种可调负载数据，包括0～100％等几十种不同谐波含量的三四线制平衡负载，AB阻性、BC阻性、CA阻性、
AN阻性、BN阻性、CN阻性等多种三四线制不平衡负载，以及纯阻性、纯感性、纯容性、三相发
电机、单相发电机等负载，用户可通过人机界面直接选择加载，加载某一个负载数据后，主
DSP控制器立即计算该负载电流波形并上传，供用户预览。

[0046] 人机界面或远程监控平台编程完成后，支持用户把满足输出要求的编程数据保存下来，作为自编程负载数据，与可调负载一样以极坐标格式存储于主DSP控制器中，断电后
不丢失，可由人机界面或远程监控平台直接调用或作为编程模板修改使用，每一组数据分
配一个固定编号，人机界面或远程监控平台可通过设定固定编号参数控制主DSP控制器快
速加载，实现自编程负载的多次使用，满足用户对常用的非典型负载的使用需求。

[0047] 如图4为本发明的负载编程步骤实施例示意图所示，负载编程包括以下步骤：

[0048] 第一步，首先进行数据初始化，选择合适的编程模版，并加载幅值、相位数据；

[0049] 第二步，进行基波编程，根据实验需求，先选择合适的基波编程方式，包括输入幅值与相位、输入幅值与功率因数、输入正负序及零序分量等方式，然后，编辑基波的各个分
量；

[0050] 第三步，进行谐波编程，编辑各次谐波的幅值、相位分量；

[0051] 第四步，进行幅值归一化，进行幅值编程数据的归一化约束计算、验证及调整；

[0052] 第五步，进行波形预览、谐波预览，预览编程完成后的负载电流波形、谐波频谱图，若不满足要求，可重复以上步骤，若满足要求，结束负载编程。

[0053] 装置运行可调负载的过程中，主DSP控制器支持在线调节基波及各次谐波电流，2～51次谐波含量0％至100％任意比例可调，支持在线调节基波功率因数、容性与感性转换、
负序及零序不平衡度等，基波功率因数0至1、0至‑1范围内任意可调，从多个方面提高编程
的灵活性。

[0054] 还公开了能量回馈式可编程电子负载装置的控制方法，包括以下步骤：

[0055] 第一步，电网交流电从负载侧接入AC/DC单元，AC/DC单元把交流转换成可控的直流，DC/AC单元再把直流逆变成与电网一致的正弦交流电接入馈网侧；

[0056] 第二步，主DSP控制器接收人机界面或远程监控平台下发的实验所需负载电流的必要编程数据和参数；并且电流波形能在人机界面或远程监控平台上显示；

[0057] 第三步，主DSP控制器对人机界面或远程监控平台下发的编程数据进行归一化约束、转换处理，完成FFT反变换，生成指令电流，通过光纤通讯下发给AC/DC单元的从DSP控制
器，AC/DC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥输出负载
模拟电流；

[0058] 第四步，主DSP控制器检测直流母线电压，根据人机界面或远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值进行调节，生成指令电流，通过光纤通讯下发给DC/AC单元的从DSP
控制器，DC/AC单元的从DSP控制器接收主DSP控制器的指令电流形成脉冲驱动逆变桥生成
与电网一致的正弦交流电，稳定直流母线工作电压。

[0059] 第五步，负载模拟电流的检测信号反馈到主DSP控制器，主DSP控制器根据人机界面或远程监控平台的设定参数与实际检测值的差值自动进行闭环修正，控制指令电流精确
修正AC/DC单元从DSP控制器的输入参数，保证负载电流的精度要求。

[0060] 主DSP控制器接收人机界面或远程监控平台下发的编程数据格式是基于幅值、相角的极坐标格式，形式顺序如下所示，Ra0，αa0，Ra1，αa1，……Ra51，αa51；Rb0，αb0，Rb1，α
b1，……Rb51，αb51；Rc0，αc0，Rc1，αc1，……Rc51，αc51；数据到51次，其中，Ra0、Rb0、Rc0为
直流幅值，由于直流没有相角分量，因此，αa0＝0，αb0＝0，αc0＝0。

[0061] 由于有功能量可以双向流动，既能模拟有功负载，又能模拟发电机，因此，人机界面、远程监控平台编程时，通过修改基波相角，实现基波功率因数由0至1、0至‑1任意可调。
基波相角与功率因数、感性、容性是联动的，因此，主DSP控制器根据基波幅值、相角实时计
算基波功率因数、感性、容性、不平衡度等数据并上传，作为编程参考；并提供输入幅值与相
位、输入幅值与功率因数、输入正负序分量与零序分量等多种基波编程方式，人机界面或远
程监控平台通过设定基波编程方式参数，即可根据需要切换编程方式。

[0062] 为保证各次谐波电流的编程设定值不超出装置额定值，并限制高次谐波电流值，主DSP控制器接收人机界面或远程监控平台下发的编程数据后，先进行幅值编程数据的归
一化约束计算、验证及调整，再进行数据格式转换处理及FFT反变换。

[0063] 归一化计算只针对幅值数据，又可以称为幅值归一化。设装置的每相额定电流为Ie，谐波幅值为Rn，n为谐波次数，各次谐波幅值在编程时均有限制值，最大值为Hn，Hn＝3*
Ie/n，不大于Ie；全部编程设定完成后，计算各相Irms(Irms＝各次谐波幅值的均方根)并取
最大值，与Ie比较，设K＝Ie/Irms，K大于1后，将Rn*K重新计算各次谐波幅值设定值后作为
当前编程的正常数值。

[0064] 主DSP控制器根据归一化后的幅值数据和相角计算生成编程电流时域波形，由人机界面和远程监控平台显示，实现编程电流波形预览功能。修改编程数据后，主DSP控制器
重新计算编程电流时域波形。

[0065] 主DSP控制器计算生成电流时域波形如下所示，以A相为例，A相直流幅值为Ra0，基波幅值为Ra1，相角为αa1，2次谐波幅值为Ra2，相角为αa2，3次谐波幅值为Ra3，相角为α
a3，……n次谐波的幅值为Ran，相角为αan；按照基波周期(50Hz为20ms)分为k＝128点，点的
序号j＝0～127，时域每个点的值为Aj；用下列公式计算直流到51次谐波：

[0066]

[0067] 式中，j＝0～k；n＝1～51；

[0068] 主DSP控制器对归一化后的极坐标数据进行转换处理后形成直角坐标格式数据，形式顺序如下所表示，Ixa0，Iya0，Ixa1，Iya1……Ixa51，Iya51；Ixb0，Iyb0，Ixb1，
Iyb1，……Ixb51，Iyb51；Ixc0，Iyc0，Ixc1，Iyc1，……Ixc51，Iyc51；数据到51次。

[0069] 极坐标与直角坐标等效转换计算实现如图7(a)‑图7(c)所示，各相电流的基波与谐波，以直角坐标系IxIy为参考，基波编程以本相电压为基准，谐波编程中谐波相角以Ua为
基准。

[0070] 极坐标与直角坐标格式的数据转换时，A相以模Ran与相角αan，转换为直角坐标格式的Ixan、Iyan；B相以模Rbn与相角αbn，转换为直角坐标格式的Ixbn、Iybn；C相以模Rcn与
相角αcn，转换为直角坐标格式的Ixcn、Iycn。等效转换计算公式如下所示：

[0071] A相：Ixan＝Ran*sin(αan+n*3π/2)；Iyan＝‑1*Ran*cos(αan+n*3π/2)；

[0072] B相：Ixbn＝Rbn*sin(αbn+n*3π/2)；Iybn＝‑1*Rbn*cos(αbn+n*3π/2)；

[0073] C相：Ixcn＝Rcn*sin(αcn+n*3π/2)；Iycn＝‑1*Rcn*cos(αcn+n*3π/2)。

[0074] 极坐标与直角坐标转换表1如下：

[0075] 表1

[0076]

[0077]

[0078] 为方便编程，主DSP控制器存储一些预先仿真好的典型负载数据，例如三相三线整流桥、三相四线整流桥等实际负载的数据，命名为固定负载、可调负载，同时支持用户编程
数据的存储，命名为自编程负载。固定负载数据以直角坐标格式存储，不支持编程，人机界
面或远程监控平台可通过设定参数控制主DSP控制器快速加载，适用于对输出精度要求不
高的典型负载应用场景。可调负载数据以极坐标格式存储，支持编程，并作为编程模版，人
机界面或远程监控平台可通过设定参数控制主DSP控制器快速加载，支持人机界面或远程
监控平台通过调节幅值快速调整基波及各次谐波电流值，适用于对输出精度要求高的典型
负载应用场景。人机界面或远程监控平台编程完成后，支持用户把满足输出要求的编程数
据保存下来，作为自编程负载数据，以极坐标格式存储于主DSP控制器中，断电后不丢失，人
机界面或远程监控平台可通过设定参数控制主DSP控制器快速加载，实现自编程负载的多
次使用，满足用户对常用的非典型负载的使用需求。

[0079] 如图5为负载阶跃控制实施例示意图，主DSP控制器支持多级阶跃参数，包括多级阶跃值、运行时间等，提高实验效率。如图6所示为模拟负载阶跃实施效果电流波形图。

[0080] 本公开实施例子提供了一种用于电源类产品、有源电力滤波器及无功补偿设备的检验、测试、老化过程的能量回馈式可编程电子负载装置的控制方法。

[0081] 本公开技术方案采用数字化控制，采用基于幅值、相角的极坐标数据格式，并提供多种基波编程方式，编程灵活，基波功率因数0至1、0至‑1任意可调，谐波含量0％至100％任
意比例可调。

[0082] 友好的人机界面和远程监控平台，能通过多种方式自由设定所需的负载电流，本地、远方能同时监视装置工作状态，并能切换操作，人机冗余特性好。

[0083] 本公开技术方案AC/DC单元、DC/AC单元的结构相同，便于生产，通过直流母线背靠背连接组成交直交的可调节逆变平台，能实现有功能量的双向流动，既能模拟有功负载，并
将有功电能回馈到电网，实现节能，节省电网容量，且馈网电流谐波含量小，又能模拟发电
机，模拟负载类型多。

[0084] 本公开技术方案容量扩展方便，多个AC/DC单元与DC/AC单元对模块化并联，可以实现负载电流由小到大容量的模拟，30A～600A电流控制精度均可达到3％以下，精度高；同
时，单独模块故障不影响系统的运行，故障冗余特性好。

[0085] 多个AC/DC单元与DC/AC单元对组成大容量的能量回馈式可编程电子负载装置时，主DSP控制器通过光纤通讯与AC/DC单元的从DSP控制器相连，同步各AC/DC单元，实现速度
快，抗干扰能力强，负载阶跃特性好。

[0086] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0087] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不
需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。