一种逆变型分布式电源故障特征试验装置的制造方法

文档序号:52376阅读:408来源:国知局
专利名称:一种逆变型分布式电源故障特征试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,它包括直流电源、离并网变流器、隔离变压器、可控模拟负载、测控装置和监控装置;直流电源的输出端与离并网变流器的输入端相连,离并网变流器的输出端与隔离变压器的输入端相连,隔离变压器的输出端通过输电线路接入配电网,输电线路的两端分别通过第一空气开关和第二空气开关与隔离变压器和配电网相连,可控模拟负载经过第三空气开关接入输电线路,在第三空气开关和输电线路之间设置有交流接触器;所述测控装置的信号输入端与离并网变流器相连,信号输出端与监控装置相连。本实用新型可运行于并网与离网两种模式,短路试验结果可真实反应逆变型分布式电源的故障特性。
【专利说明】
一种逆变型分布式电源故障特征试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种试验装置,具体地说是一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,属于配电网技术领域。
【背景技术】
[0002]分布式电源快速发展和大量接入,促使电力系统尤其是中低压配电系统发生着重大改变,未来将有更多的新能源和可再生能源通过逆变器设备接入配电网,逆变型分布式电源的大规模接入,使得配电网的潮流与故障电流特征出现了本质上的变化,而逆变型分布式电源故障特性,是研究配电网继电保护与配电网自动化故障处理技术的基础,不仅可以为故障诊断、快速定位和继电保护等技术的发展提供理论基础,也可以为智能配电网的规划设计提供依据。现有研究大多采用计算机仿真的方法,所获取结果不能真实反应分布式电源的故障特性。但是,采用计算机仿真的方法,其计算结果取决于仿真模型的准确度,模型不正确甚至会给出错误的结论,所获取结果不能真实反应分布式电源的故障特性。
【实用新型内容】
[0003]为克服上述现有技术存在的不足,本实用新型提供了一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,它由实际的一次设备及二次设备构成,能真实的反映逆变型分布式电源的故障特性。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,包括直流电源、离并网变流器、隔离变压器、可控模拟负载、测控装置和监控装置;所述直流电源的输出端与离并网变流器的输入端相连,所述离并网变流器的输出端与隔离变压器的输入端相连,所述隔离变压器的输出端通过输电线路接入配电网,所述输电线路的两端分别通过第一空气开关和第二空气开关与隔离变压器和配电网相连,所述可控模拟负载经过第三空气开关接入输电线路,在第三空气开关和输电线路之间设置有交流接触器;所述测控装置的信号输入端与离并网变流器相连,测控装置的信号输出端与监控装置相连。
[0005]优选地,所述直流电源为输入直流电压范围为80V-1500V的可编程直流电源。
[0006]优选地,所述离并网变流器的额定容量为5kVA,所述隔离变压器的容量为lOkVA,所述可控模拟负载的容量为5kW。
[0007]优选地,所述可控模拟负载包括9组负载,其中三组负载串联后分别与A相输电线路和中性线N相连,另外三组负载串联后分别与B相输电线路和中性线N相连,剩余的三组负载串联后分别与C相输电线路和中性线N相连。
[0008]优选地,所述可控模拟负载中的每组负载均并联一个控制开关。
[0009]优选地,所述监控装置包括触摸显示屏。
[0010]优选地,所述测控装置包括测控控制器、直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器,所述的直流电压传感器和直流电流传感器设置在离并网变流器输入端的电路中,所述的交流电压传感器和交流电流传感器设置在离并网变流器输出端的电路中,所述温度传感器设置在离并网变流器内部,所述的直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器的输出端分别与测控控制器的输入端相连,所述测控控制器的控制信号输出端分别与第一空气开关、第二空气开关、第三空气开关、交流接触器的线圈和可控模拟负载的控制端相连;所述测控控制器的信号输出端与监控装置相连。
[0011]本实用新型的有益效果如下:本实用新型由一次回路和二次回路构成,一次回路包括可编程直流电源、离并网变流器、隔离变压器、可控模拟负载及开关等,其中可编程直流电源输入直流电压范围为80V-1500V,离并网变流器额定容量为5kVA,隔离变压器为1kVA,可控模拟负载容量为5kW,共分为9组,每组可通过开关单独进行控制,实现不同负载容量下的短路试验。二次回路包括监控装置及测控装置等,测控装置将数据上传至监控装置,并执行监控装置的命令对开关进行分合,通过开关的控制可运行于并网与离网两种状态,可开展并网与离网运行下的短路试验。其中监控装置采用触摸屏监视,可显示直流电压、直流电流、变流器输出交流电压及交流电流、IGBT运行温度等数据,可进行模式选择与参数设置,可显示故障与告警信息。
[0012]本实用新型提出的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,由实际的一次设备及二次设备构成,可运行于并网与离网两种模式,短路试验结果可真实反应逆变型分布式电源的故障特性。
【附图说明】
一种逆变型分布式电源故障特征试验装置的制造方法附图
[0013]下面结合附图对本实用新型进一步说明:
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过【具体实施方式】,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
[0016]如图1所示,本实用新型提供了一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,它包括直流电源、离并网变流器、隔离变压器T、可控模拟负载、测控装置和监控装置;所述直流电源的输出端与离并网变流器的输入端相连,所述离并网变流器的输出端与隔离变压器T的输入端相连,所述隔离变压器T的输出端通过输电线路接入配电网,所述输电线路(A相、B相、C相)的一端通过第一空气开关QFl与隔离变压器T相连,另一端通过第二空气开关QF2与配电网相连,所述可控模拟负载经过第三空气开关QF3接入输电线路,在第三空气开关QF3和输电线路之间设置有交流接触器KM;所述测控装置的信号输入端与离并网变流器相连,测控装置的信号输出端与监控装置相连。
[0017]优选地,所述直流电源采用输入直流电压范围为80V-1500V的可编程直流电源。
[0018]优选地,所述离并网变流器的额定容量为5kVA,所述隔离变压器的容量为lOkVA,所述可控模拟负载的容量为5kW。
[0019]优选地,所述可控模拟负载包括9组负载(加1、加2、加3、几1、几2、几3、仏1、仏2、Jc3),其中三组负载(Ja1、Ja2、Ja3)串联后分别与A相输电线路和隔离变压器输出侧的中性线N相连,另外三组负载(Jbl、Jb2、Jb3)串联后分别与B相输电线路和隔离变压器输出侧的中性线N相连,剩余的三组负载(Jcl、Jc2、Jc3)串联后分别与C相输电线路和隔离变压器输出侧的中性线N相连。
[0020]优选地,所述可控模拟负载中的每组负载(加1、如2、如3、几1、几2、几3、1(31、了(:2、如3)均并联一个控制开关(1^1、1^2、1^3、1031、1032、1033、1((31、1^2、1^3),控制开关1^1、1^2、1^3、1031、1032、1033、1((31、1^2和1^3分别与负载拓1、加2、加3、几1、几2、几3、如1、允2和如3—
一对应。
[0021 ]优选地,所述监控装置采用触摸显示屏。
[0022]优选地,所述测控装置包括测控控制器、直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器,所述的直流电压传感器和直流电流传感器设置在离并网变流器输入端的电路中,所述的交流电压传感器和交流电流传感器设置在离并网变流器输出端的电路中,所述温度传感器设置在离并网变流器内部,所述的直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器的输出端分别与测控控制器的输入端相连,所述测控控制器的控制信号输出端分别与第一空气开关、第二空气开关、第三空气开关、交流接触器的线圈和可控模拟负载的控制端相连;所述测控控制器的信号输出端与监控装置相连。
[0023]本实用新型的逆变型分布式电源故障特征试验装置由一次回路和二次回路构成,整个装置设备安装在一面开关柜内。一次回路包括可编程直流电源、离并网变流器、隔离变压器、可控模拟负载及开关等,其中可编程直流电源输入直流电压范围为80V-1500V,离并网变流器额定容量为5kVA,隔离变压器为1kVA,可控模拟负载容量为5kW,共分为9组,每组可通过开关单独进行控制,实现不同负载容量下的短路试验。二次回路包括监控装置及测控装置等,测控装置将数据上传至监控装置,并执行监控装置的命令对开关进行分合,通过开关的控制可运行于并网与离网两种状态,可开展并网与离网运行下的短路试验。其中监控装置采用触摸屏监视,可显示直流电压、直流电流、变流器输出交流电压及交流电流、IGBT运行温度等数据,可进行模式选择与参数设置,可显示故障与告警信息。
[0024]该逆变型分布式电源故障特征试验装置投入使用时,首先投开关柜控制电源,启动控制回路。之后给直流电源上电,并设定工作电压,一般在450-600V之间。该装置通过开关的控制可运行于并网与离网两种状态。
[0025]一、并网工况运行时:
[0026]闭合开关QFl、QF2和QF3,则该装置运行于并网状态。通过监控装置可监视系统各节点的电压和电流数据,以及开关状态。如果系统运行数据正常(即交流母线电压在额定值附近,直流电压电压在设定值),可设定变流器并网输出功率值,开机。运行中可动态调节输出功率值。
[0027]二、离网工况运行时:
[0028]闭合开关QF2和QF3,保持QFl断开状态,则该装置运行于离网状态。通过监控装置可监视系统各节点的电压和电流数据,以及开关状态。离网投入运行前交流母线节点电压和电流应为零,直流电压电压在设定值。设定变流器离网输出电压幅值(频率默认50Hz),开机。运行中可动态调节输出电压值,通过监控面板可动态调节模拟负载投入组数,也可设定各组模拟负载的投入时间,系统将按设定工况工作,同时可通过监控装置和示波器观察系统运行状态。
[0029]本实用新型由实际的一次设备及二次设备构成,可运行于并网与离网两种模式,短路试验结果可真实反应逆变型分布式电源的故障特性。
[0030]以上所述只是本实用新型的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,包括直流电源、离并网变流器、隔离变压器、可控模拟负载、测控装置和监控装置;所述直流电源的输出端与离并网变流器的输入端相连,所述离并网变流器的输出端与隔离变压器的输入端相连,所述隔离变压器的输出端通过输电线路接入配电网,所述输电线路的两端分别通过第一空气开关和第二空气开关与隔离变压器和配电网相连,所述可控模拟负载经过第三空气开关接入输电线路,在第三空气开关和输电线路之间设置有交流接触器;所述测控装置的信号输入端与离并网变流器相连,测控装置的信号输出端与监控装置相连。2.根据权利要求1所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述直流电源为输入直流电压范围为80V-1500V的可编程直流电源。3.根据权利要求1所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述离并网变流器的额定容量为5kVA,所述隔离变压器的容量为lOkVA,所述可控模拟负载的容量为 5kW。4.根据权利要求1所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述可控模拟负载包括9组负载,其中三组负载串联后分别与A相输电线路和中性线N相连,另外三组负载串联后分别与B相输电线路和中性线N相连,剩余的三组负载串联后分别与C相输电线路和中性线N相连。5.根据权利要求4所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述可控模拟负载中的每组负载均并联一个控制开关。6.根据权利要求1所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述监控装置包括触摸显示屏。7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种逆变型分布式电源故障特征试验装置,其特征是,所述测控装置包括测控控制器、直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器,所述的直流电压传感器和直流电流传感器设置在离并网变流器输入端的电路中,所述的交流电压传感器和交流电流传感器设置在离并网变流器输出端的电路中,所述温度传感器设置在离并网变流器内部,所述的直流电压传感器、直流电流传感器、交流电压传感器、交流电流传感器和温度传感器的输出端分别与测控控制器的输入端相连,所述测控控制器的控制信号输出端分别与第一空气开关、第二空气开关、第三空气开关、交流接触器的线圈和可控模拟负载的控制端相连;所述测控控制器的信号输出端与监控装置相连。
【文档编号】G01R31/40GK205720604SQ201620325270
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】王思源, 许明, 武刚, 崔海, 刘书忠, 丁素英, 解祥艳, 吕晓平
【申请人】国网山东省电力公司济南供电公司, 国家电网公司
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