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    光伏逆變器測試

    隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展,越來越多的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng),由于電網(wǎng)自身特征,對光伏并網(wǎng)逆變器的性能提出了嚴格的測試要求。本文主要針對并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試,反孤島效應(yīng)測試和低壓穿越測試三項測試需求,介紹全力電子標準式交流電源APA1000系列智能式交流電源APA2000系列在其中的作用。

    一、光伏并網(wǎng)逆變器
    光伏并網(wǎng)逆變器是光伏系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制的核心,是把太陽能電池所輸出的直流電轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電再輸入電網(wǎng)的設(shè)備。逆變器效率的高低影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的高低,因此,逆變器的性能保障非常重要。

    二、光伏并網(wǎng)逆變器測試需求
    由于要通過光伏并網(wǎng)逆變器直接將電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波電流饋入電網(wǎng),那么電網(wǎng)的任何變動都會對光伏逆變器正常運作產(chǎn)生影響,因此對逆變器性能的測試中逆變器對于電網(wǎng)變動的反應(yīng)是十分重要的測試項目。下面詳細介紹一下逆變器電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試、反孤島效應(yīng)測試以及低電壓穿越測試三項測試內(nèi)容。
    電網(wǎng)頻率響應(yīng)測試:測試逆變器是否在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)(電壓正常的情況下)逆變器可以正常工作;在規(guī)定的頻率范圍段,逆變器正常運行規(guī)定的時間后,停止并網(wǎng)供電;在規(guī)定的頻率范圍外則認為電網(wǎng)頻率異常,并網(wǎng)逆變器停止工作。其頻率響應(yīng)時間必須滿足下表要求。
    頻率范圍 逆變器響應(yīng)
    <48Hz 逆變器0.2S內(nèi)停止運行
    48~49.5Hz 逆變器運行10M后停止運行
    49.5~50.2Hz 逆變器正常運行
    50.2~50.5Hz 逆變器運行2M后停止運行
    >50.5Hz 逆變器0.2S內(nèi)停止向電網(wǎng)供電

    >50.5Hz 逆變器0.2S內(nèi)停止向電網(wǎng)供電
    反孤島效應(yīng)測試:“孤島”是指公共電網(wǎng)停止供電后,由于光伏逆變器的存在,使電網(wǎng)停電區(qū)部分線路仍維持帶電狀態(tài),形成電力供應(yīng)的 “孤島”。此狀態(tài)可能會帶來一系列的安全隱患和事故糾紛,危及人身安全,造成設(shè)備損壞,因此就有了反孤島效應(yīng)的測試標準。標準中要求包括:電網(wǎng)失壓時,防孤島效應(yīng)保護必須在2秒內(nèi)完成,將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。

    反孤島效應(yīng)的檢測分為被動式和主動式兩種。被動式孤島檢測方法通過檢測逆變器輸出是否偏離并網(wǎng)標準規(guī)定的范圍,但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時無法檢測出孤島效應(yīng)的發(fā)生。主動式孤島檢測方法通過控制逆變器輸出電壓和頻率與電網(wǎng)的電壓和頻率存在一定的誤差(誤差在標準允許范圍內(nèi)),當電網(wǎng)工作正常時,由于鎖相電路的矯正作用,逆變器輸出電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的誤差始終在一個較小的范圍內(nèi);但是當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時與之前的誤差累積,從而導(dǎo)致誤差進一步增加,直到超過并未標準的規(guī)定,觸發(fā)孤島效應(yīng)保護電路。該方法檢測精度高,檢測盲區(qū)小,因此被更多的采用,而主動式檢測方法需要一臺不斷的調(diào)節(jié)模擬電網(wǎng)的電壓頻率的變化的可編程交流電源來實現(xiàn)。

    低電壓穿越(LVRT)測試:對于光伏電站當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時,在一定的 電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi),光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行,支持電網(wǎng)恢復(fù),直到電網(wǎng)恢復(fù)正常,從而“穿越”這個低電壓區(qū)域(我國光伏并網(wǎng)逆變器LVRT的測試標準見下圖)。
    由以上測試項目的介紹可以發(fā)現(xiàn),要實現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的這些性能測試,需要提供一個功能強大的交流電源,能夠滿足模擬電網(wǎng)的上述變化特征的需求。

    三、全力電子的標準式交流電源APA1000系列智能式交流電源APA2000系列
    全力電子(ADMIRE POWER)多年一直致力于電源及電源測試領(lǐng)域的研究,針對交流電更大范圍及更復(fù)雜的變動特性,研發(fā)推出了標準式APA1000系列智能式APA2000系列交流電源,該兩款交流系列電源可提供模擬各種正常及異常的交流電輸入情況,并能量測待測物重要的電性能參數(shù),滿足光伏并網(wǎng)逆變器上述測試的要求,更好地進行研發(fā)和制造。

    標準式交流電源APA1000系列智能式交流電源APA2000系列電壓規(guī)格為0~300V(0~600V選配)頻率(45Hz~500Hz)范圍內(nèi)可調(diào),滿足電網(wǎng)模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過面板上的按鍵實時設(shè)定和觀察電壓、頻率、功率、功因、電流、峰值電流、溫度、電量、時間、相位角、阻抗值及電壓和電流的實時特性曲(觸摸屏顯示);電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、峰值電流和時間(LCD顯示)。根據(jù)需要模擬電網(wǎng)的各種正常及異常狀況,能夠更有效地實施并網(wǎng)逆變器性能測試。

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