3 分别相连的三个无励磁分接开关WL1、对称式三相无源电抗器（4)、三个无励磁分接开关 WL2、与所述WL2相连的电网侧断路器QF4、与所述QF4相连的电网模拟器（6)，无励磁分接 开关WL4、与所述WL4相连的短路断路器QF1、与短路断路器QFl并联的短路断路器QF2,与 所述QFl和QF2的并联电路串联的故障选择切换器（2)、与所述三个WLl接头分别连接的三 个开关K1、与所述三个开关Kl分别串联的三个开关K3、开关K2、交流负载（5)、电源侧功率 分析仪（7)和功率分析仪（3); 所述交流负载（5)与开关K2串联后并联连接到开关Kl与K3之间，另一端接地；所述 故障选择切换器（2)的另一端接地；所述待测逆变器（1)和QF3串联后与电源侧功率分析 仪（7)并联；所述QF4与电网模拟器（6)串联后与功率分析仪（3)并联； 所述对称式三相无源电抗器（4)每一相包括短路电抗组和限流电抗组；所述短路电抗 组和限流电抗组分别包括若干电感器；所述短路电抗组的B端和限流电抗组的C端通过无 励磁分接开关WL3连接；所述WLl的接头选择连接所述短路电抗组的B端，所述短路电抗组 的A端和限流电抗组的D端设置若干抽头，所述抽头通过无励磁分接开关分别与所述WL4 和WL2选择连接。
2. 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应综合检测装置， 其特征是，所述故障选择切换器（2)包括十个档位，用于模拟故障形式，所述故障形式包括 A相接地短路，B相接地短路，C相接地短路，AB两相接地短路，BC两相接地短路，CA两相接 地短路，AB相间短路，BC相间短路，CA相间短路，ABC三相对称短路。
3. 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应综合检测装置， 其特征是，所述短路电抗组和限流电抗组中的电感器数量相同。
4. 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应综合检测装置， 其特征是，低电压穿越检测时，所述三个无励磁分接开关WLl分别与三个所述短路电抗组 中电感器的B端相连；所述短路电抗组中电感器的A端与所述无励磁分接开关对应接头相 连，所述无励磁分接开关与所述无励磁分接开关WL4的对应接头相连；所述短路电抗组的 电感器的B端与所述无励磁分接开关WL3的对应接头相连；所述限流电抗组的电感器的D 端与无励磁分接开关对应接头连接后与所述WL2相连。
5. 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应综合检测装置， 其特征是，孤岛效应检测时，所述三个无励磁分接开关WLl的接头与所述开关Kl分别相连； 所述三个开关K3分别与所述无励磁分接开关WL2对应接头相连。
6. 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应综合检测装置， 其特征是，所述交流负载（5)为RLC交流负载。
7. -种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应检测方法，其特征在于：包括步骤： 1) 在正常并网情况，通过功率分析仪测得电网模拟器在电压跌落前的三相电压，记幅 值为Ani; 2) 当逆变器处于低电压穿越或孤岛效应环境下时，通过功率分析仪测得电网模拟器在 电压跌落后一个正弦电压周期内的峰值点或最小值点，当电压最小值点先被追踪到时，设 电网故障时电压跌落点为A，最先跟踪到的最小值点为B，最小值点B为零点，通过功率分析 仪测得点A的时间Ta和点B的时间T B以及点A、B间的时间T Afi，点B的电压瞬时值表达式 为：
(1) 其中，ω为角频率，U^1为功率分析仪显示的电压跌落后的电压幅值； 点A的瞬时值，即电压跌落后的电压幅值表达式：
式中ω和Tab为瞬时值，sin(〇T Afi)和COS(OTab)也为瞬时值，B点为零点， sin(c〇L +Θ)为零，U:,, cos((oiK +Θ)是U:;, sin(o.)tB +Θ)的导数，通过公式⑵可知电压跌 落后的电压幅值为?Α = Um sin(TAB：); 若电网模拟器电压跌落后一个正弦电压周期内的峰值点先被追踪到，设电网故障时电 压跌落点为C，最先跟踪到的峰值点为D，通过功率分析仪测得点C的时间Tc和点D的时间 Td以及点C、D间的时间T m，点C的瞬时值表达式为：
(3) 其中，ω为角频率，U;为功率分析仪显示的电压跌落后的电压幅值； 点D的瞬时值，即电压跌落后的电压幅值表达式：
3) 计算出每相电压跌落后的电压幅值Ai, (i = a，b，c)，对应的时间段为Tab与T m，每相 电压跌落的深度Aiv为：
(5) 4) 通过电源测功率分析仪若检测到当电网电压跌落时待测逆变器的输出电压减小的 幅度与计算出的电网跌落深度Aiv相同时则判断待测逆变器具备低电压穿越能力，如果检 测到当电网电压跌落时待测逆变器输出电压为零则判断待测逆变器不具备低电压穿越能 力； 通过电源测功率分析仪若检测到当电网电压跌落时待测逆变器的输出电压减小的幅 度与计算出的电网跌落深度Aiv相同时且逆变器停止时间小于2秒则判断待测逆变器具备 孤岛效应保护能力；如果检测到当电网电压跌落时电网跌落深度A iv相同且待测逆变器停 止时间大于2秒则判断待测逆变器不具备孤岛效应保护能力。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏并网逆变器低电压穿越与孤岛效应检测方法及装置，其特征在于：包括步骤：1)在正常并网情况，通过功率分析仪测得电网模拟器在电压跌落前的三相电压，记幅值为Am；2)通过功率分析仪测得电网模拟器在电压跌落后一个正弦电压周期内的峰值点或最小值点，利用峰值点或最小值点，计算出电压跌落幅值Ai,(i＝a,b,c)；3)计算出每相电压跌落后的电压幅值Ai,(i＝a,b,c)，对应的时间段为TAB与TCD，每相电压跌落的深度Aiv为：本发明可以在电网电压三相不平衡时检测出单相电压幅值，能进行选择性测试，满足逆变器容量要求，操作简单，成本低廉、可靠性高。
【IPC分类】G01R31-40
【公开号】CN104678326
【申请号】CN201510062186
【发明人】李先允, 周宇, 王书征
【申请人】南京工程学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月5日