電網設備性能在環測試系統技術方案

本發明專利技術提供的一種電網設備性能在環測試系統，包括被測功率硬件、接口電路以及仿真控制單元，所述仿真單元通過接口電路與被測功率硬件連接；所述接口電路包括AC/DC整流模塊、DC/AC逆變模塊、第一閉環控制模塊、第二閉環控制模塊、電感L1、電阻R1、軟啟動開關K1、開關K2以及濾波電路；能夠對風電的功率器件進行準確測試，能夠對風電的最大功率以及有功無功的測試進行準確控制，從而準確測試出風電功率器件的性能，利于對風能并入電網進行準確控制，進而利于減少電網棄風，而且適應性強。

Performance of grid equipment in loop test system

The invention provides a network equipment performance in the loop test system, including the measured power hardware, interface circuit and simulation control unit, the simulation unit through the interface circuit and the measured power hardware connection; the interface circuit includes a AC/DC rectifier module, DC/AC inverter module, the first closed-loop control module, second closed-loop control module L1, R1, resistance, inductance, soft start switch K1 K2 switch and filter circuit; power device of wind power can be accurately measured, to the maximum power of wind power and the test of active power and reactive power accurately controlled, so as to accurately test the performance of wind power device, wind power grid is conducive to accurate control, and to reduce the wind power curtailment, and strong adaptability.

【技術實現步驟摘要】
電網設備性能在環測試系統
本專利技術涉及一種測試系統，尤其涉及一種電網設備性能在環測試系統。
技術介紹
隨著社會的發展，化石能源被大量的利用和消耗，因此，尋找的新的能源代替傳統的化石能源成為了人們解決能源危機以及保護生態環境的重要課題，因此，可再生能源中的太陽能、風能以及水力發電成為解決上述問題的關鍵，其中，風能的利用現在越來越普遍，風能即利用風電機組進行發電，風電機組通常通過電能變換裝置與電網相連，相對于傳統同步機組的發電模，同步發電機組發電有長時間的工程實踐經驗基礎和充分的科學研究，然而由于風力發電的波動性等影響，風電機組的功率器件的性能對風電并網具有至關重要的影響，因此，如何了解電網的功率器件的性能，并保證風力發電輸出頻率穩定的電能成為了風電并網的關鍵，然而，現有技術中還沒有一種有效的系統對電網的功率器件進行檢測。
技術實現思路
有鑒于此，為了解決上述技術問題，亟需提出一種新的功率硬件檢測系統。本專利技術提供的一種電網功率在環測試系統，包括被測功率硬件、接口電路以及仿真控制單元，所述仿真單元通過接口電路與被測功率硬件連接；所述接口電路包括AC/DC整流模塊、DC/AC逆變模塊、第一閉環控制模塊、第二閉環控制模塊、電感L1、電阻R1、軟啟動開關K1、開關K2以及濾波電路；所述電阻R1的一端與開關K2連接，開關K2的另一端與電網母線連接，電阻R1的另一端通過電感L1與AC/DC整流模塊的輸入端連接，所述AC/DC整流模塊的輸出端與DC/AC逆變模塊的輸入端連接，所述DC/AC逆變模塊的輸出端通過濾波器與被測功率硬件的輸入端連接，所述軟啟動開關K1與電阻R1形成并聯結構，所述第一閉環控制模塊的輸入端與電阻R1和開關K2的公共連接點連接，第一閉環控制模塊的輸出端與AC/DC整流模塊的控制端連接,所述第二閉環控制模塊的輸入端連接于濾波器與被測功率硬件的公共連接點，第二閉環控制模塊的輸出端連接于DC/AC逆變模塊的控制端，所述AC/DC整流模塊的控制輸入端與仿真控制單元的輸出端連接。進一步，還包括采集反饋模塊，所述采集反饋模塊包括電流檢測電路，所述電流檢測電路的輸入端連接于濾波電路和被測功率硬件之間的公共連接點，電流檢測電路的輸出端與仿真控制單元的反饋輸入端連接。進一步，所述仿真控制單元包括仿真控制主機、PCI總線、AD轉換電路以及DA轉換電路，所述仿真控制主機通過PCI總線與AD轉換電路的輸出端以及DA轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端作為仿真控制單元的反饋輸入端與電流檢測電路連接，所述DA轉換電路的輸出端與DC/AC轉換電路的控制輸入端連接。進一步，所述第一閉環控制模塊包括第一處理芯片、第二處理芯片、第三處理芯片、第一AD采集電路以及電壓采集電路，所述第一處理芯片分別與第二處理芯片和第三處理芯片通信連接，所述第一處理芯片的輸入端與第一AD采集電路的輸出端連接，所述第一AD采集電路的輸入端與電壓采集電路的輸出端連接，所述電壓采集電路用于采集電網母線電壓并輸出，所述第一處理芯片的輸出端還與AC/DC整流模塊的控制端連接。進一步，所述濾波電路為LCL濾波電路。進一步，根據如下方法評估測試系統的準確性：S1.采集測試參數，其中，測試參數包括系統的超調量、調節時間、自然頻率以及系統阻尼系數；S2.構建準確性評估模型：其中，ετ為系統評估誤差，σ′pi％為系統延時時的超調量，σpi％為系統無延時狀態下的超調量，t′si為一階系統動態響應的調節時間，tsi為二階系統的動態響應的調節時間；當系統的誤差滿足上述約束條件要求，則判定系統具有良好準確性。進一步，步驟S2中，超調量σ％按照如下公式計算：其中，ζ為系統的阻尼系數。進一步，步驟S2中，根據如下公式確定系統的評估誤差ετ：其中，為系統無延時的系統阻尼系數，和為系統延時狀態下的系統阻尼系數，ωn為系統無延時的自然頻率，ωn'為系統有延時的自然頻率，te為動態響應的持續時間。本專利技術的有益效果：能夠對風電的功率器件進行準確測試，能夠對風電的最大功率以及有功無功的測試進行準確控制，從而準確測試出風電功率器件的性能，利于對風能并入電網進行準確控制，進而利于減少電網棄風，而且適應性強。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步描述：圖1為本專利技術的原理圖。具體實施方式圖1為本專利技術的原理圖，如圖所示，本專利技術提供的一種電網設備性能在環測試系統，包括被測功率硬件、接口電路以及仿真控制單元，所述仿真單元通過接口電路與被測功率硬件連接；所述接口電路包括AC/DC整流模塊、DC/AC逆變模塊、第一閉環控制模塊、第二閉環控制模塊、電感L1、電阻R1、軟啟動開關K1、開關K2以及濾波電路；所述電阻R1的一端與開關K2連接，開關K2的另一端與電網母線連接，電阻R1的另一端通過電感L1與AC/DC整流模塊的輸入端連接，所述AC/DC整流模塊的輸出端與DC/AC逆變模塊的輸入端連接，所述DC/AC逆變模塊的輸出端通過濾波器與被測功率硬件的輸入端連接，所述軟啟動開關K1與電阻R1形成并聯結構，所述第一閉環控制模塊的輸入端與電阻R1和開關K2的公共連接點連接，第一閉環控制模塊的輸出端與AC/DC整流模塊的控制端連接,所述第二閉環控制模塊的輸入端連接于濾波器與被測功率硬件的公共連接點，第二閉環控制模塊的輸出端連接于DC/AC逆變模塊的控制端，所述AC/DC整流模塊的控制輸入端與仿真控制單元的輸出端連接。其中，本專利技術的電力設備是指風力發電機、變壓器等；通過上述結構，能夠對風電的功率器件進行準確測試，能夠對風電的最大功率以及有功無功的測試進行準確控制，從而準確測試出風電功率器件的性能，利于對風能并入電網進行準確控制，進而利于減少電網棄風，而且適應性強本實施例中，還包括采集反饋模塊，所述采集反饋模塊包括電流檢測電路，所述電流檢測電路的輸入端連接于濾波電路和被測功率硬件之間的公共連接點，電流檢測電路的輸出端與仿真控制單元的反饋輸入端連接，所述電流采集電路采用現有的電流傳感器或者現有的電路，現有的采集芯片，比如MAX471采集芯片，MAX472采集芯片等，通過這種結構，能夠對測試系統輸出的電流進行準確采集，進而采集測試系統的頻率、相位等信息，進而形成閉環控制，利于準確測試功率器件的性能。本實施例中，所述仿真控制單元包括仿真控制主機、PCI總線、AD轉換電路以及DA轉換電路，所述仿真控制主機通過PCI總線與AD轉換電路的輸出端以及DA轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端作為仿真控制單元的反饋輸入端與電流檢測電路連接，所述DA轉換電路的輸出端與DC/AC轉換電路的控制輸入端連接，其中AD轉換電路和DA轉換電路均采用現有的電路，比如ADS7805芯片，DA轉換電路采用DAC0832或者TLV2543芯片。本實施例中，所述第一閉環控制模塊包括第一處理芯片、第二處理芯片、第三處理芯片、第一AD采集電路以及電壓采集電路，所述第一處理芯片分別與第二處理芯片和第三處理芯片通信連接，所述第一處理芯片的輸入端與第一AD采集電路的輸出端連接，所述第一AD采集電路的輸入端與電壓采集電路的輸出端連接，所述電壓采集電路用于采集電網母線電壓并輸出，所述第一處理芯片的輸出端還與AC/DC整流模塊的控制端連接，其中，第一AD本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電網設備性能在環測試系統，其特征在于：包括被測功率硬件、接口電路以及仿真控制單元，所述仿真單元通過接口電路與被測功率硬件連接；所述接口電路包括AC/DC整流模塊、DC/AC逆變模塊、第一閉環控制模塊、第二閉環控制模塊、電感L1、電阻R1、軟啟動開關K1、開關K2以及濾波電路；所述電阻R1的一端與開關K2連接，開關K2的另一端與電網母線連接，電阻R1的另一端通過電感L1與AC/DC整流模塊的輸入端連接，所述AC/DC整流模塊的輸出端與DC/AC逆變模塊的輸入端連接，所述DC/AC逆變模塊的輸出端通過濾波器與被測功率硬件的輸入端連接，所述軟啟動開關K1與電阻R1形成并聯結構，所述第一閉環控制模塊的輸入端與電阻R1和開關K2的公共連接點連接，第一閉環控制模塊的輸出端與AC/DC整流模塊的控制端連接,所述第二閉環控制模塊的輸入端連接于濾波器與被測功率硬件的公共連接點，第二閉環控制模塊的輸出端連接于DC/AC逆變模塊的控制端，所述AC/DC整流模塊的控制輸入端與仿真控制單元的輸出端連接。

【技術特征摘要】
1.一種電網設備性能在環測試系統，其特征在于：包括被測功率硬件、接口電路以及仿真控制單元，所述仿真單元通過接口電路與被測功率硬件連接；所述接口電路包括AC/DC整流模塊、DC/AC逆變模塊、第一閉環控制模塊、第二閉環控制模塊、電感L1、電阻R1、軟啟動開關K1、開關K2以及濾波電路；所述電阻R1的一端與開關K2連接，開關K2的另一端與電網母線連接，電阻R1的另一端通過電感L1與AC/DC整流模塊的輸入端連接，所述AC/DC整流模塊的輸出端與DC/AC逆變模塊的輸入端連接，所述DC/AC逆變模塊的輸出端通過濾波器與被測功率硬件的輸入端連接，所述軟啟動開關K1與電阻R1形成并聯結構，所述第一閉環控制模塊的輸入端與電阻R1和開關K2的公共連接點連接，第一閉環控制模塊的輸出端與AC/DC整流模塊的控制端連接,所述第二閉環控制模塊的輸入端連接于濾波器與被測功率硬件的公共連接點，第二閉環控制模塊的輸出端連接于DC/AC逆變模塊的控制端，所述AC/DC整流模塊的控制輸入端與仿真控制單元的輸出端連接。2.根據權利要求1所述電網設備性能在環測試系統，其特征在于：還包括采集反饋模塊，所述采集反饋模塊包括電流檢測電路，所述電流檢測電路的輸入端連接于濾波電路和被測功率硬件之間的公共連接點，電流檢測電路的輸出端與仿真控制單元的反饋輸入端連接。3.根據權利要求2所述電網設備性能在環測試系統，其特征在于：所述仿真控制單元包括仿真控制主機、PCI總線、AD轉換電路以及DA轉換電路，所述仿真控制主機通過PCI總線與AD轉換電路的輸出端以及DA轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端作為仿真控制單元的反饋輸入端與電流檢測電路連接，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷一，徐韜，余華興，李明浩，鄧群，曹林，程強，彭靜，張洪麟，楊占剛，熊瀟瀟，騰飛，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網重慶市電力公司江北供電分公司，
類型：發明
國別省市：北京,11