一种光伏逆变器低电压穿越测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力设备领域，尤其涉及一种光伏逆变器低电压穿越测试装置。
【背景技术】
[0002]随着工农业经济的发展，各种负载的接入使配电网的环境日益复杂，时常会出现电网电压短期跌落现象。国家电网导则要求光伏并网逆变器在电网电压跌落瞬间一定范围内不能脱网运行，并对电网电压的稳定和故障穿越做出贡献。为测试光伏发电系统低电压穿越(LVRT)运行能力，需要构建光伏逆变器低电压穿越测试装置。目前已有的测试装置是采用阻抗分压的测试方法，这种测试装置存在电压跌落设置不连续、测试精度不高、容量大、发热严重、耗能高、且不能长时间运行的缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种光伏逆变器低电压穿越测试装置，该穿越测试装置克服了现有技术的不足，能连续准确设定跌落电压，跟踪速度快，特性硬，能耗小，并且可移动测试，满足了测试精度和长时间运行的要求。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:一种光伏逆变器低电压穿越测试装置，包括壳体和穿越测试单元，其特征在于:所述穿越测试单元内置在壳体内，在壳体上设有A端口、B端口和C端口，分别与内置在壳体内的穿越测试单元连接，所述穿越测试装置通过A端口与被测光伏逆变器输出的三相交流侧连接，通过B端口与被测光伏逆变器直流侧连接，通过C端口与外接电网连接；所述穿越测试单元包括:
功率分析仪；所述功率分析仪通过连接在A端口的电压/电流传感器III来检测A端口的功率变化；
三相变压器I ;所述三相变压器I的输入端与A端口连接，其输出端与交直交变流器连接，用来起隔离作用；
交直交变流器；所述交直交变流器的一端与三相变压器I的输出端连接，另一端与三相变压器II的输入端连接，用来提供跌落电压；
三相变压器II ;所述三相变压器II的输入端和输出端分别与交直交变流器和外接电网的C端口相连，用来转换电网与变流器之间的电压差异，同时具有滤波的作用；
三相变压器III ;所述三相变压器III的输入端与外接电网的C端口连接，输出端与整流器连接，起隔离作用；
整流器；所述整流器的输入端与三相变压器III的输出端连接，整流器的输出端与光伏模拟器的一端连接，通过整流形成直流电压提供给光伏模拟器；
光伏模拟器；所述光伏模拟器连接在整流器和B端口之间，用来模拟光伏阵列运行特性；
录波仪；所述录波仪分别通过设置在B端口上的电压/电流传感器1、设置在A端口上电压/电流传感器II和设置在三相变压器I与交直交变流器之间的电压/电流传感器IV来检测B端口、A端口和三相变压器I输出端的电压和电流的变化，来记录各检测点的电压和电流波形。
[0005]以及触摸屏；所述触摸屏通过以太网接口与交直交变流器连接，通过触摸屏界面设定交直交变流器控制参数，实验时设定电压跌落故障类型。
[0006]在上述技术方案中，本发明的一种光伏逆变器低电压穿越测试装置通过三相变压器III从外接电网取电，经过整流器整流后接入光伏模拟器(IV模拟器)，光伏模拟器模拟光伏电站运行特性。被测光伏并网逆变器的直流侧与光伏模拟器连接，被测光伏并网逆变器的交流侧通过三相变压器I接入交直交变流器，触摸屏通过以太网接口与交直交变流器连接，电网侧的三相变压器III用来转换电网与变流器之间的电压差异，同时具有滤波的作用，避免交直交变流器对电网注入谐波，在进行低电压穿越检测时，通过触摸屏界面设定交直交变流器控制参数，设定电压跌落故障类型，交直交变流器中的网侧变流器工作在逆变模式，交直交变流器中的故障生成侧变流器工作在整流模式，能量从光伏电站端流向电网。本发明有以下有益效果:第一，可以连续准确设定跌落电压；第二，跟踪速度快，特性硬，能耗小，可移动测试；第三，满足了测试精度和长时间运行的要求。
【附图说明】
[0007]图1为本发明一种光伏逆变器低电压穿越测试装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地阐述，所述的实施例仅为本发明的一部分实施例，非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0009]由图1可见，本实施例的一种光伏逆变器低电压穿越测试装置，包括壳体I和穿越测试单元，该穿越测试单元内置在壳体I内，在壳体I上设有A端口、B端口和C端口，分别与内置在壳体I内的穿越测试单元连接，本实施例的穿越测试装置通过A端口与被测光伏逆变器输出的三相交流侧连接，通过B端口与被测光伏逆变器直流侧连接，通过C端口与外接电网连接。本实施例的穿越测试单元是由功率分析仪2、三相变压器I 3、交直交变流器4、三相变压器II 5、三相变压器III 6、整流器7、光伏模拟器8、录波仪9、电压/电流传感器I 10、电压/电流传感器II 11、电压/电流传感器11112、电压/电流传感器IV 13和触摸屏14组成。本实施例中，功率分析仪2通过连接在A端口的电压/电流传感器III12来检测A端口的功率变化；三相变压器I 3的输入端与A端口连接，其输出端与交直交变流器4连接，用来起隔离作用；交直交变流器4的一端与三相变压器I 3的输出端连接，另一端与三相变压器II 5的输入端连接，用来提供跌落电压；本实施例的触摸屏14是威纶通TK8070iH型触摸屏，通过以太网接口与交直交变流器连接，通过触摸屏界面设定交直交变流器控制参数，实验时设定电压跌落故障类型，包括对称电压跌落故障和不对称电压跌落故障，以及电压跌落的幅度；三相变压器II 5的输入端和输出端分别与交直交变流器4和外接电网的C端口相连，用来转换电网与变流器之间的电压差异，同时具有滤波的作用；三相变压器III 6的输入端与外接电网的C端口连接，输出端与整流器7连接，起隔离作用；整流器7的输入端与三相变压器III6的输出端连接，整流器7的输出端与光伏模拟器8的一端连接，通过整流形成直流电压提供给光伏模拟器8 ;光伏模拟器8连接在整流器7和B端口之间，用来模拟光伏阵列运行特性；录波仪9分别通过设置在B端口上的电压/电流传感器I 10、设置在A端口上电压/电流传感器II 11和设置在三相变压器I 3与交直交变流器4之间的电压/电流传感器IV 13来检测B端口、A端口和三相变压器I 3输出端的电压和电流的变化，来记录各检测点的电压和电流波形。
[0010]本实施例的低电压穿越测试装置在测试时，被测光伏逆变器直流侧连接在B端口，被测光伏逆变器输出的三相交流侧连接在A端口，测试装置的C端口连接到电网。通过三相变压器III 6通过C端口从外接电网取电，经过整流器7整流后接入光伏模拟器8( IV模拟器)，光伏模拟器8模拟光伏电站运行特性。被测光伏并网逆变器的直流侧通过B端口与光伏模拟器8连接，被测光伏并网逆变器的交流侧通过A端口和三相变压器I 3接入交直交变流器4，电网侧通过C端口的三相变压器III6用来转换电网与变流器之间的电压差异，同时具有滤波的作用，避免交直交变流器对电网注入谐波，本实施例中的交直交变流器是由故障生成侧变流器和网侧变流器组成，其主电路是由两个背靠背三相两电平电压型PWM变流器组成，两个变流器直流侧通过直流电容器并联，同时触摸屏14通过以太网接口与交直交变流器连接。在进行低电压穿越检测时，通过触摸屏14界面设定交直交变流器控制参数，设定电压跌落故障类型，包括对称电压跌落故障和不对称电压跌落故障，以及电压跌落的幅度；交直交变流器4中的网侧变流器工作在逆变模式，交直交变流器4中的故障生成侧变流器工作在整流模式，能量从光伏电站端流向电网。本实施例可以连续准确设定跌落电压、跟踪速度快、特性硬、可移动测试。
[0011]以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效方法的变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种光伏逆变器低电压穿越测试装置，包括壳体(I)和穿越测试单元，其特征在于:所述穿越测试单元内置在壳体(I)内，在壳体(I)上设有A端口、B端口和C端口，分别与内置在壳体(I)内的穿越测试单元连接，所述穿越测试装置通过A端口与被测光伏逆变器输出的三相交流侧连接，通过B端口与被测光伏逆变器直流侧连接，通过C端口与外接电网连接；所述穿越测试单元包括: 功率分析仪(2);所述功率分析仪(2)通过连接在A端口的电压/电流传感器111(12)来检测A端口的功率变化； 三相变压器I (3);所述三相变压器I (3)的输入端与A端口连接，其输出端与交直交变流器(4)连接，用来起隔离作用； 交直交变流器(4);所述交直交变流器(4)的一端与三相变压器I (3)的输出端连接，另一端与三相变压器II (5)的输入端连接，用来提供跌落电压； 三相变压器II (5);所述三相变压器II (5)的输入端和输出端分别与交直交变流器(4)和外接电网的C端口相连，用来转换电网与变流器之间的电压差异，同时具有滤波的作用；三相变压器111(6);所述三相变压器111(6)的输入端与外接电网的C端口连接，输出端与整流器(7)连接，起隔离作用； 整流器(7 );所述整流器(7 )的输入端与三相变压器III (6 )的输出端连接，整流器(7 )的输出端与光伏模拟器(8)的一端连接，通过整流形成直流电压提供给光伏模拟器(8); 光伏模拟器(8);所述光伏模拟器(8)连接在整流器(7)和B端口之间，用来模拟光伏阵列运行特性； 录波仪(9);所述录波仪(9 )分别通过设置在B端口上的电压/电流传感器I (10)、设置在A端口上电压/电流传感器II (11)和设置在三相变压器I (3)与交直交变流器(4)之间的电压/电流传感器IV(13)来检测B端口、A端口和三相变压器I (3)输出端的电压和电流的变化，来记录各检测点的电压和电流波形； 以及触摸屏(14);所述触摸屏(14)通过以太网接口与交直交变流器(4)连接，通过触摸屏界面设定交直交变流器控制参数，实验时设定电压跌落故障类型。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏逆变器低电压穿越测试装置，包括壳体和内置在壳体内的穿越测试单元，在壳体上设有A端口、B端口和C端口，分别与内置在壳体内的穿越测试单元连接，穿越测试装置通过A端口与被测光伏逆变器输出的三相交流侧连接，通过B端口与被测光伏逆变器直流侧连接，通过C端口与外接电网连接；穿越测试单元包括功率分析仪、三相变压器Ⅰ、交直交变流器、三相变压器Ⅱ、三相变压器Ⅲ、整流器、光伏模拟器、录波仪、电压/电流传感器Ⅰ、电压/电流传感器Ⅱ、电压/电流传感器Ⅲ、电压/电流传感器Ⅳ和触摸屏。本发明的技术方案克服了现有技术的不足，能连续准确设定跌落电压，跟踪速度快，特性硬，能耗小，并且可移动测试，满足了测试精度和长时间运行的要求。
【IPC分类】H02S50/00
【公开号】CN105207616
【申请号】CN201510598237
【发明人】吴文进, 苏建徽, 汪海宁
【申请人】安庆师范学院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月18日