一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，其特征在于：包括一回馈式负荷模拟装置、微电网、配电系统、第一连接开关、第二连接开关以及并网开关；其中所述的回馈式模拟装置的输入经第一连接开关接至所述的微电网，所述回馈式模拟装置的单位功率因素回馈端经所述第二连接开关接至配电系统，所述微电网经所述并网开关与所述配电系统并网运行。该测试电路可实现基于回馈式负荷模拟装置模拟实际定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷的特性模拟，配合微电网的储能系统等主电源进行动态特性和电能质量的半实物测试。
【专利说明】—种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路。
【背景技术】
[0002]诸如风电、太阳能光伏发电等类型的分布式发电的出力具有波动性、间歇性，当大规模接入电网时，将对电网的安全稳定运行造成影响。为了抑制分布式发电对电网的冲击和负面影响，充分发挥分布式发电的效益和价值，在2001年，美国R.H.Lasseter等人提出了微电网的概念。
[0003]典型的微电网由多种分布式发电单元、储能系统以及负荷组成，微电网是一种新型网络结构，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网可将分布式能源统一转化为电能，不仅能为用户提供电能，同时还可以满足用户供热、制冷的需求，实现了能源的优化利用，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
[0004]在孤立运行时，微电网的储能系统或微型燃气轮机等主电源提供电压和频率支撑的作用，其动态性和电能质量对微电网的供电质量至关重要。对微电网的储能系统或微型燃气轮机等主电源进行动态特性和电能质量的验证测试时，一般需匹配典型负荷，如实际的定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷，这就造成了测试时涉及实际负荷种类较多，占据较大空间，接线麻烦。另外，异步电机负荷还需附带可调负载，一般程控定阻抗负荷和非线性负荷是电能完全消耗，需配置大功率的散热装置。
[0005]因此可以提出一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，采用基于回馈式负荷模拟装置，模拟定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷的特性，代替实际的定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷，配合微电网的储能系统等主电源进行动态特性和电能质量的验证测试。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的提供一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，能够模拟定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷的特性，代替实际的定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷，辅助微电网的储能系统等主电源的动态特性和电能质量的验证。
[0007]本实用新型采用以下方案来实现:一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，其特征在于:包括一回馈式负荷模拟装置、微电网、配电系统、储能系统、第一连接开关、第二连接开关、第三连接开关以及并网开关；其中所述的回馈式模拟装置的输入经第一连接开关接至所述的微电网的母线，所述回馈式模拟装置的单位功率因素回馈端经所述第二连接开关接至配电系统的输出，所述微电网经所述并网开关与所述配电系统并网运行，所述储能系统经所述第三连接开关与所述微电网的母线连接；所述回馈式负荷模拟装置包括A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元以及监控单元；所述A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元独立工作,所述监控单元的输出通过RS-485分别与A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元的控制端连接。
[0008]进一步地，所述A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元都采用AC-DC和DC-AC两级变换结构。
[0009]通过本实用新型提供的测试电路能够解决在验证测试微电网的储能系统等主电源的动态特性和电能质量时所需负荷种类较多、耗费较大、无法实现回馈节能以及长时间运行调节精度下降等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1回馈式负荷模拟装置结构框图。
[0011]图2负荷模拟单元两级变换结构示意图。
[0012]图3本实用新型具体实施例结构图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0014]本实用新型的目的是提供一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，该测试电路主要包括一回馈式负荷模拟装置、微电网、配电系统、储能系统、第一连接开关、第二连接开关、第三连接开关以及并网开关；所述回馈式负荷模拟装置包括A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元、监控单元；其中所述的回馈式模拟装置的输入经第一连接开关接至所述的微电网，所述回馈式模拟装置的单位功率因素回馈端经所述第二连接开关接至配电系统，所述微电网经所述并网开关与所述配电系统并网运行，所述储能系统与所述微电网经所述第三连接开关连接。
[0015]具体回馈式负荷模拟装置电路结构图可以参见图1，回馈式负荷模拟装置包括包括A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元、监控单元。回馈式负荷模拟装置的负荷模拟单元为AC-DC和DC-AC两级变换结构，具体电路结构图可以参加图2。监控单元可设定模拟负荷的功率大小、负荷的类别、投入及切换的时间。
[0016]本实用新型的一具体实施例参见图3，回馈式负荷模拟装置的输入经连接开关SI与微电网0.4KV母线连接，回馈式负荷模拟装置的单位功率因素回馈端与院配电系统经连接开关S2连接，储能系统经连接开关S3与微电网0.4KV母线连接，微电网经并网点开关DLl院配电系统并网运行。
[0017]为有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，简要阐述该测试电路的使用方法，该测试方法非本实用新型要保护内容。利用本实用新型提供的测试电路对微电网进行半实物测试，包括下列步骤:
[0018]SO1.断开所述微电网与所述配电系统并网点的并网开关DLl以及所述微电网所有支路开关；
[0019]S02.闭合 SI，闭合 S2;
[0020]S03.闭合 S3 ;
[0021]S04.以孤立运行模式启动所述微电网储能系统；
[0022]S04.启动所述回馈式负荷模拟装置，通过所述监控单元将所述回馈式负荷模拟装置设置为空载运行；
[0023]S05.通过所述监控单元设置所述回馈式负荷模拟装置的负荷类别、功率阶跃曲线及投切曲线，并将所述回馈式负荷模拟装置设置为带载运行；
[0024]S06.记录所述储能系统输出的电量变化曲线直至测试完毕，分析所述储能系统的动态性能以及电能质量。
[0025]通过以上步骤，可实现基于回馈式负荷模拟装置模拟实际定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷的特性模拟，配合微电网的储能系统等主电源进行动态特性和电能质量的半实物测试。
[0026]本实用新型提供一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路可实现基于回馈式负荷模拟装置模拟实际定阻抗负荷、非线性负荷以及异步电机负荷的特性模拟，配合微电网的储能系统等主电源进行动态特性和电能质量的半实物测试。解决在验证测试微电网的储能系统等主电源的动态特性和电能质量时所需负荷种类较多、耗费较大、无法实现回馈节能以及长时间运行调节精度下降等问题。
[0027]最后要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，其特征在于:包括一回馈式负荷模拟装置、微电网、配电系统、储能系统、第一连接开关、第二连接开关、第三连接开关以及并网开关； 其中所述的回馈式模拟装置的输入经第一连接开关接至所述微电网的母线，所述回馈式模拟装置的单位功率因素回馈端经所述第二连接开关接至配电系统的输出，所述微电网经所述并网开关与所述配电系统并网运行；所述微电网包括一储能系统，所述储能系统经所述第三连接开关与所述微电网的母线连接； 所述回馈式负荷模拟装置包括A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元以及监控单元；所述A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元独立工作，所述监控单元的输出通过RS-485分别与A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于回馈式负荷模拟装置的微电网半实物测试电路，其特征在于:所述A相负荷模拟单元、B相负荷模拟单元、C相负荷模拟单元都采用AC-DC和DC-AC两级变换结构。
【文档编号】G01R31/40GK204142862SQ201420567535
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】范元亮, 陈彬 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院