一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置及測試方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置，包括可編程直流電源、可編程交流電源、發電機拖動平臺、整流模塊、RLC可調負載、電網模擬器、防孤島效應測控平臺，其特征在于：可編程直流電源連接到被測光伏并網逆變器，可編程交流電源或經發電機拖動平臺或直接連接到被測風電并網變流器。被測光伏并網逆變器和被測風電并網變流器連接到RLC可調負載，同時經交流接觸器連接到電網模擬器或者直接連接到電網。斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向交流接觸器施加觸發信號，由示波器采集交流接觸器輔助觸點兩端電壓信號作為斷網觸發信號源。本發明專利技術還提供了防孤島能力檢測方法。本發明專利技術具有如下優點：測試效率高，操作簡單；測量精度高；檢測能力范圍擴大。

【技術實現步驟摘要】
一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置及測試方法
本專利技術涉及一種復合光伏并網逆變器與風電并網變流器的防孤島效應保護能力檢測裝置及測試方法，屬于新能源利用領域。
技術介紹
隨著新能源發展，光伏與風電等分布式發電系統得到了廣泛應用，而孤島效應檢測是分布式發電并網時的一個重要問題。對于以光伏發電和風力發電等為基礎的分布式并網發電系統而言，當電網斷電或分布式電源從電網斷開時，若并網發電系統未能檢測出停電狀態而脫離電網，將會繼續工作并與周圍的負載形成一個獨立供電的孤島系統，即發生所謂的孤島效應。并網發電系統處于孤島運行狀態時會產生嚴重的后果，如孤島中的電壓和頻率無法控制而發生波動甚至崩潰，會對用電設備造成損壞；孤島中的線路仍然帶電，可能會危及檢修人員的人身安全；影響配電系統上的保護開關動作程序等。而并網變流器是并網發電系統的核心部分，因此，要求并網變流器必須具備孤島檢測能力及防孤島效應保護能力。目前，國際標準包括：IEEEstd929-2000和IEC62116-2008對光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力提出了相關技術要求，也對其試驗要求及方法做了規定。國內標準：GB/T19939-2005和NB/T32004-2013也參照國外標準對光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力及試驗要求做了規定。現有標準給出的防孤島檢測功能的測試電路如圖1所示，主要由以下幾部分組成：直流電源(用于模擬光伏電池組件)，交流電源(用于模擬電網)，交流負載，波形監控設備及被測設備(通常為逆變器)，當開關S1斷后，被測設備從交流電源上斷開，從而實現了對被測設備在現實使用中從電網斷開的情況的模擬。標準中給出了針對光伏并網逆變器的測試要求及測試步驟，但未對光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力檢測裝置的細節和實現方式做介紹和限制，例如開關S1斷開的觸發信號如何采集等。以至于目前市場的光伏并網逆變器防孤島效應保護能力檢測裝置存在各種問題：1)操作繁瑣，測試效率低；2)測量精度低，一般無斷網觸發信號，使得計算防孤島效應保護時間時的斷網點時刻選取不準，存在較大誤差。3)功能單一，只能做光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力檢測，不能做風電并網變流器的防孤島效應保護能力檢測。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題使得防孤島效應保護能力的測試電路能夠準確選取斷網點時刻，測量精度高，操作簡單，除可以做光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力檢測，還可以做風電并網變流器的防孤島效應保護能力檢測，風電并網變流器包括：風電并網逆變器(DC-AC)和風電并網交流變流器(AC-AC)。為了解決上述技術問題，本專利技術的一個技術方案是提供了一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置，包括可編程直流電源、RLC可調負載、電網模擬器、防孤島效應測控平臺，其特征在于：可編程直流電源連接到被測光伏并網逆變器，被測光伏并網逆變器連接到RLC可調負載，同時或經第一交流接觸器連接到電網模擬器或經第二交流接觸器直接連接到電網；斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器或第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器斷開后，由示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點兩端電壓信號作為實際斷網觸發信號源，示波器同時采集被測光伏并網逆變器的輸出電壓和電流；防孤島效應測控平臺與示波器和多通道功率分析儀相連，多通道功率分析儀至少采集被測光伏并網逆變器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整。優選地，還包括可編程交流電源、發電機拖動平臺、整流模塊，可編程交流電源經發電機拖動平臺或直接連接到被測風電并網交流變流器，或者經整流模塊連接到被測風電并網逆變器，被測風電并網交流變流器或被測風電并網逆變器連接到RLC可調負載，同時或經第一交流接觸器連接到電網模擬器或經第二交流接觸器直接連接到電網；斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器或第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器斷開后，由示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點兩端電壓信號作為實際斷網觸發信號源，示波器同時采集被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器的輸出電壓和電流；防孤島效應測控平臺與多通道功率分析儀相連，由多通道功率分析儀至少采集被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整。本專利技術的另一個技術方案是提供了一種采用上述的并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置的光伏并網逆變器的防孤島效應保護能力檢測方法，其特征在于，步驟為：連接可編程直流電源和被測光伏并網逆變器，由多通道功率分析儀至少采集被測光伏并網逆變器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整，使被測光伏并網逆變器工作在諧振狀態下；隨后，當采用電網模擬器時，第二交流接觸器保持斷開，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器施加觸發信號，當采用電網時，第一交流接觸器保持斷開，由防孤島效應測控平臺向第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器接收到觸發信號后斷開被測光伏并網逆變器與電網模擬器或電網的連接，示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點給出的斷網信號及被測光伏并網逆變器的輸出電壓和電流值。本專利技術的另一個技術方案是提供了一種采用上述的并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置的風電并網逆變器或風電并網交流變流器的防孤島效應保護能力檢測方法，其特征在于，步驟為：連接可編程交流電源和被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器，采用風力發電機拖動平臺時，保持開關K10處于斷開狀態，開關K7和開關K8閉合；當不采用風力發電機拖動平臺時，保持開關K7和開關K8處于斷開狀態，開關K10閉合，由多通道功率分析儀至少采集被測風電并網逆變器或風電并網交流變流器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整，使被測風電并網逆變器或風電并網交流變流器工作在諧振狀態下；隨后，當采用電網模擬器時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器施加觸發信號，當采用電網時，由防孤島效應測控平臺向第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器接收到觸發信號后斷開被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器與電網模擬器或電網的連接，示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器給出的斷網信號及被測風電并網逆變器或風電并網交流變流器輸出的電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置，包括可編程直流電源、RLC可調負載、電網模擬器、防孤島效應測控平臺，其特征在于：可編程直流電源連接到被測光伏并網逆變器，被測光伏并網逆變器連接到RLC可調負載，同時或經第一交流接觸器連接到電網模擬器或經第二交流接觸器直接連接到電網；斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器或第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器斷開后，由示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點兩端電壓信號作為實際斷網觸發信號源，示波器同時采集被測光伏并網逆變器的輸出電壓和電流；防孤島效應測控平臺與示波器和多通道功率分析儀相連，多通道功率分析儀至少采集被測光伏并網逆變器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整。

【技術特征摘要】
1.一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置，包括可編程直流電源、RLC可調負載、電網模擬器、防孤島效應測控平臺，其特征在于：可編程直流電源連接到被測光伏并網逆變器，被測光伏并網逆變器連接到RLC可調負載，同時或經第一交流接觸器連接到電網模擬器或經第二交流接觸器直接連接到電網；斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器或第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器斷開后，由示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點兩端電壓信號作為實際斷網觸發信號源，示波器同時采集被測光伏并網逆變器的輸出電壓和電流；防孤島效應測控平臺與示波器和多通道功率分析儀相連，多通道功率分析儀至少采集被測光伏并網逆變器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整。2.如權利要求1所述的一種并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置，其特征在于：還包括可編程交流電源、發電機拖動平臺、整流模塊，可編程交流電源經發電機拖動平臺或直接或者連接到被測風電并網交流變流器，或者經整流模塊連接到被測風電并網逆變器，被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器連接到RLC可調負載，同時或經第一交流接觸器連接到電網模擬器或經第二交流接觸器直接連接到電網；斷網測試時，由防孤島效應測控平臺向第一交流接觸器或第二交流接觸器施加觸發信號，第一交流接觸器或第二交流接觸器斷開后，由示波器采集第一交流接觸器或第二交流接觸器的輔助觸點兩端電壓信號作為實際斷網觸發信號源，示波器同時采集被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器的輸出電壓和電流；防孤島效應測控平臺與多通道功率分析儀相連，由多通道功率分析儀至少采集被測風電并網逆變器或被測風電并網交流變流器輸出的電壓、電流、有功功率、無功功率和網側基波電流以及RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率、容性無功功率和負載品質因數，根據采集到的參數，利用防孤島效應測控平臺對RLC可調負載的阻性有功功率、感性無功功率和容性無功功率進行設置和調整。3.一種采用如權利要求1所述的并網變流器防孤島效應保護能力檢測裝置的光伏并網逆變器的防孤島效應保...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭陸海，李新強，郭鑫鑫，王愛國，施江鋒，
申請(專利權)人：上海電器科學研究所集團有限公司，上海電器科學研究院，
類型：發明
國別省市：上海;31