CN114295914B - 一种并网电子设备的测试验证方法及测试验证平台 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种并网电子设备的测试验证方法和测试验证平台。其中，并网电子设备的一侧接入电网模拟源，该电网模拟源用于提供模拟电网，并网电子设备的另一侧接入供电电源，该测试验证方法包括：配置所述供电电源提供电力，所述并网电子设备处于工作状态；为所述电网模拟源配置电网中断测试程序，以使所述模拟电网在预设角度中断预设时长；监测所述并网电子设备在电网中断测试程序运行时的输出。上述的测试验证方法可以更准确地反映并网电子设备的实际并网质量以提升并网电子设备的品质系数，以及规范化测试验证流程，从而提高测试验证的质量和工作效率。

Description

一种并网电子设备的测试验证方法及测试验证平台

【技术领域】

本发明涉及并网技术领域，特别涉及一种并网电子设备测试验证方法及测试验证平台。

【背景技术】

随着发电系统的广泛应用，对并网电子设备并入电网的要求日益严苛，要求并网电子设备能及时响应电网的任何变化。而由于电网是一个非常复杂的网络，随时可能出现中断，因此需要通过模拟电网中断的方式测试验证并网电子设备是否可以有效并入电网并保证其可靠性。现有的测试方案大多是通过随机性断开电网来评估并网电子设备对电网中断的适应性。然而这种随机性断电的方式并不能准确模拟真实情况下电网中断的实际状态。因此，测试的结果并不精准，从而难以发现并网电子设备在接入真实电网中可能出现的问题，最终影响并网电子设备的品质系数。并且由于未形成一套标准的测试方案，不仅使得并网电子设备的电网中断测试验证盲目而混乱，也浪费了大量的人力资源。

【发明内容】

本申请实施例的目的是提供一种并网电子设备的测试验证方法，可以更准确地反映并网电子设备的实际并网质量以提升并网电子设备的品质系数，以及规范化测试验证流程，从而提高并网电子设备测试验证的质量和工作效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种并网电子设备的测试验证方法，其中，并网电子设备一侧接入电网模拟源，另一侧接入供电电源。该方法包括：

配置所述供电电源提供电力，所述并网电子设备处于工作状态；

为所述电网模拟源配置电网中断测试程序，模拟电网在预设角度中断预设时长；

监测所述并网电子设备在电网中断测试程序运行时的输出。

在一些实施例中，预设角度为0°、90°和270°。

在一些实施例中，中断程序中先配置预设角度为0°，中断时长逐次延长的测试。

在一些实施例中，中断测试程序中后配置预设角度90°/270°，中断时长逐次延长的测试。

在一些实施例中，预设时长小于10/f,其中f为电网的频率。

在一些实施例中，f为50Hz,上述预设时长为1毫秒、10毫秒或20毫秒。

在一些实施例中，并网电子设备为单相并网电子设备或者三相电子设备，对应地，电网模拟源模拟单相电网或三相电网。

在一些实施例中，对并网电子设备的输出设置阈值条件，当并网电子设备的输出不满足阈值条件时，则判定并网电子设备未通过测试。

第二方面，本申请实施例还提供一种并网电子设备的测试实验平台，该平台包括：供电电源、电网模拟源和监测分析装置。

供电电源用于为并网电子设备提供电力；电网模拟源配置电网中断测试程序，用于模拟电网在预设角度中断预设时长。

监测分析装置用于监测并网电子设备在电网中断测试程序运行时，并网电子设备的输出信号。

在一些实施例中，测试验证平台还包括监控装置。监控装置用于监控供电电源、电网模拟源和监测分析装置。

与现有技术相比，本申请实施例提供的并网电子设备的测试验证方法和测试验证平台，通过使并网电子设备品质测试接入的模拟电网在预设的中断相位角处中断预设时长，并记录及分析逐次延长中断时长下的并网电子设备的输出，来模拟现实情况下，真实电网的中断状态以测试验证并网电子设备的品质是否满足测试标准。当并网电子设备可以适应上述模拟电网的中断状态，则表示并网电子设备满足测试标准，可以投入真实电网使用，否则需进行对应改进，从而使并网电子设备的品质系数得到提升。并且提供了一套标准化的测试验证流程方案，以规范并网电子设备的测试验证作业，从而提高并网电子设备测试验证的质量和工作效率。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图2为本申请一实施例提供的并网电子设备的测试验证方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的单相并网电子设备的测试流程图；

图4a、图4b和图4c是本申请一实施例提供的模拟电网在0°分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图5a、图5b和图5c是本申请一实施例提供的模拟电网在90°分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图6a、图6b和图6c是本申请一实施例提供的模拟电网在270°分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图7是本申请一实施例提供的三相并网电子设备的测试流程图；

图8a、图8b和图8c是本申请一实施例提供的模拟电网在第一相为0°、第二相为240°及第三相为120°时分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图9a、图9b和图9c是本申请一实施例提供的模拟电网在第一相为90°、第二相为330°及第三相为210°时分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图10a、图10b和图10c是本申请一实施例提供的模拟电网第一相为270°、第二相为150°及第三相为30°时分别中断1ms、10ms及20ms的模拟电网输出波形图；

图11是本申请一实施例提供的并网电子设备的测试验证平台的结构示意图；

图12是本申请另一实施例提供的并网电子设备的测试验证平台的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例提供一种并网电子设备的测试验证方法和测试验证平台，通过使并网电子设备品质测试接入的模拟电网在预设角度中断预设中断时长，并记录及分析多个预设中断时长下并网电子设备的输出，来模拟现实情况下，真实电网的中断状态以测试验证并网电子设备的品质是否符合测试标准。当并网电子设备可以适应上述模拟电网的中断状态(即电网短时中断不会造成并网电子设备停机)，则表示并网电子设备的符合测试标准，可以投入真实电网使用，否则需进行对应改进，从而使并网电子设备的品质系数得到提升。并且提供了一套标准化的测试验证流程方案，以规范并网电子设备的测试验证作业，从而提高并网电子设备并网测试验证的质量和工作效率。

以下举例说明上述并网电子设备的测试验证方法的应用场景。

图1是本申请实施例提供的并网电子设备的测试验证方法的应用场景的示意图。如图1所示，所述应用场景包括供电电源10、模拟电网源20、监测分析装置30以及并网电子设备50。

其中，并网电子设备50分别与供电电源10、电网模拟源20和监测分析装置30电性连接。并网电子设备50可以是光伏并网逆变器、风光并网逆变器等并网设备，真实电网中断会对并网工作产生较为严重的影响；电网模拟源20用于产生模拟电网，通过调整电网模拟源20的参数配置，可模拟真实电网的不同工作状态；供电电源10用于为并网电子设备50提供工作电压，以使并网电子设备50上电正常工作；监测分析装置30用于记录和分析并网电子设备50的输出(如电压波形、电流波形等)，以判断其是否符合测试标准。

本申请实施例提供的一种并网电子设备的测试验证方法，可应用于上述的应用场景中，如图2所示，并网电子设备的测试验证方法具体包括如下步骤：

S10：配置所述供电电源提供电力，所述并网电子设备处于工作状态。

具体的，将并网电子设备一侧接入电网模拟源，另一侧接入供电电源，测试开始时，启动供电电源，为并网电子设备供电以使其上电处于正常工作状态。

S20：为所述电网模拟源配置电网中断测试程序，以使所述模拟电网在预设角度中断预设时长。

具体的，通过为电网模拟源配置电网终端测试程序，该程序可实现对电网模拟源的参数配置从而使得电网模拟源的输出模拟电网在预设角度中断预设时长(例如在0°中断20毫秒)以模拟真实电网的中断发生过程。在实际的并网电子设备测试验证过程中，可使上述模拟电网在特定角度中断特定时长以模拟真实电网特定的工作状态，及设计多组对照试验，以尽可能地模拟真实电网的中断过程及更精准地验证并网电子设备对电网中断的适应性，即在电网中断过程中是否会停机。

S30：监测所述并网电子设备在电网中断测试程序运行时的输出。

在一些实施例中，上述预设角度设为0°、90°和270°。

具体的，0°、90°及270°对应电网波形中三个特殊的状态，即电网波形的零点、波峰及波谷。其中，在电网波形零点处(即0°)中断对并网电子设备的影响最低，即此时电网环境最宽松；而在电网波形的波峰或波谷(即90°或270°)处中断则对并网电子设备的影响最大，因为在电压的波峰和波谷产生的电压变化最严重，此时并网电子设备的输出电流也对应最严重，即此时电网环境最严酷。

在一些实施例中，电网模拟源的中断测试程序中会先配置电网模拟源的输出模拟电网的预设角度为0°，中断时长逐次延长的测试。

具体的，因为电网环境在0°(即电网波形处于零点时)最宽松，因此当并网电子设备在此条件下尚且无法满足测试标准，则代表并网电子设备目前并不能满足并网条件，需要进行返修或整改，这也节省了无谓测试的时间。

另外，为了更好地测试验证并网电子设备对电网中断的适应性，设计了多组对照实验，即逐次延长模拟电网的中断时间，例如，在第一组实验中，设置模拟电网的中断时长为1ms，在第二组实验中，设置模拟电网的中断时长为5ms，在第三组实验中，设置模拟电网的中断时长为10ms，以验证被测并网电子设备是否能在设定的模拟电网中断时间范围内满足测试标准。对照实验的次数(模拟电网中断时间的间隔)可以根据实际需求进行设定，在此不做限定。

在一些实施例中，当并网电子设备在模拟电网于0°中断，且中断时长逐次延长的实验中满足测试标准，则再继续进行配置预设角度为90°/270°、中断时长逐次延长的测试。

具体的，当并网电子设备在模拟电网于0°中断，且中断时长逐次延长的实验中满足测试标准，则表示并网电子设备能够适应在电网环境最宽松时刻电网中断的情况，此时，还需要模拟电网环境最严酷时刻电网中断的情况，以测试验证并网电子设备在此情况下的适应能力。因此，分别设置了模拟电网于90°和270°(即波峰和波谷)中断，且中断时长逐次延长的实验。

在一些实施例中，所述预设时长小于10/f,其中f为电网的频率。

具体的，真实的电网异常中断时长一般不会超过10个电网周期(每个电网周期为1/f),因此，模拟电网中的中断预设时长可设置在10个电网周期之内即可满足测试条件。

在一些实施例中，电网频率f选为50Hz,则设定模拟电网中断的时长(即预设时长)为1毫秒、10毫秒和20毫秒。

具体的，我国及一些国家(如比利时、丹麦等)的电网频率为50Hz，还有一些国家的电网频率为60Hz(如日本、朝鲜等)。在选定电网频率为50Hz的情况下，则可设定模拟电网的中断时长为1ms、10ms和20ms(满足上述预设时长小于10个电网周期的条件)，在其他一些实施例中，预设时长的个数和具体时长也可根据不同的测试需求进行设置，在此不做限定。

在一些实施例中，并网电子设备可为单相并网电子设备或者三相电子设备，对应地，电网模拟源则用于模拟单相电网或三相电网。

具体的，在实际的并网电子设备的测试验证中，可以只进行单相电网中断的测试，也可进行三相电网中断的测试，或者进行三相中任意两相电网中断的测试，即，可根据实际的测试验证需求设置不同的电网中断测试方案。

在一些实施例中，可对并网电子设备的输出设置阈值条件，当并网电子设备的输出不满足阈值条件时，则判定并网电子设备不满足测试标准，未通过测试。

具体的，为了使得并网电子设备的电网中断适应性的判断更灵活(即测试标准要求更高或更低)，可以设置一阈值条件(如电网中断时，并网电子涉设备的输出的最大畸变为80％)，当并网电子设备的输出不满足阈值条件时，则判定并网电子设备不满足测试标准，未通过测试。

以下列举一些具体的测试实施例对本申请的测试验证方法进行更详细地说明。

请参阅图3，图3示出了单相并网电子设备进行测试验证的工作流程。具体的，包括以下步骤：

S301：将被测并网电子设备并网连接。

S302：启动供电电源，为被测并网电子设备供电。

S303：启动电网模拟源。

S304：为电网模拟源配置电网中断测试程序，以使电网模拟源的输出电网分别在O°、90°及270°时，分别中断1ms、10ms和20ms。

S305：启动监测分析装置，记录被测并网电子设备的输出(如电压波形和电流波形)，并进行分析，以判断被测并网电子设备是否满足测试标准。

S306：测试结束，则关机下电，即关闭供电电源、电网模拟源及监测分析装置，及拆下被测并网电子设备。

另外，请一并参阅图4a、4b、4c、5a、5b、5c、6a、6b和6c,其中，图4a、4b和4c为模拟电网在0°中断1ms、10ms和20ms的输出波形；图5a、5b和5c为模拟电网在90°中断1ms、10ms和20ms的输出波形；图6a、6b和6c为模拟电网在270°中断1ms、10ms和20ms的输出波形。

请参阅图7，图7示出了三相并网电子设备进行测试验证的工作流程。具体的，包括以下步骤：

S701：将被测并网电子设备并网连接。

S702：启动供电电源，为被测并网电子设备供电。

S703：启动电网模拟源。

S704：为电网模拟源配置电网中断测试程序，以使电网模拟源的输出电网分别在第一相为O°、90°及270°，第二相为240°、330°及150°，第三相为120°、210°及30°时，分别中断1ms、10ms和20ms。

S705：启动监测分析装置，记录被测并网电子设备的输出(如电压波形和电流波形)，并进行分析，以判断被测并网电子设备是否满足测试标准。

S306：测试结束，则关机下电，即关闭供电电源、电网模拟源及监测分析装置，及拆下被测并网电子设备。

另外，请一并参阅图8a、8b、8c、9a、9b、9c、10a、10b和10c,其中，图8a、8b和8c为模拟电网在第一相为0°、第二相为240°及第三相为120°时，中断1ms、10ms和20ms的输出波形；图9a、9b和9c为模拟电网在第一相为90°、第二相为330°及第三相为210°时，中断1ms、10ms和20ms的输出波形；图10a、10b和10c为模拟电网在第一相为270°、第二相为150°及第三相为30°时，中断1ms、10ms和20ms的输出波形。

本申请实施例还提供一种并网电子设备的测试验证平台，图11是本申请实施例提供的一种并网电子设备的测试验证平台的结构示意图，该测试验证平台100包括：供电电源10、电网模拟源20和监测分析装置30。

供电电源10用于与被测并网电子设备50相连，为被测并网电子设备50供电；电网模拟源20用于与并网电子设备50并联连接，提供模拟电网，电网模拟源20配置电网中断提供测试程序，使其输出的模拟电网在预设角度中断预设时长，从而提供并网测试所需的模拟电网条件；监测分析装置30用于与被测并网电子设备50的输出相连，记录被测并网电子设备50的输出(如电压波形和电流波形)并进行分析，判断被测并网电子设备50是否满足测试标准。

在一些实施例中，请参考图12，测试验证平台10还包括监控装置40，监控装置40用于在进行并网电子设备的测试验证时：首先控制供电电源10输出直流电，输入到被测并网电子设备50，从而使被测并网电子设备50上电工作；然后通过为电网模拟源20配置电网中断测试程序，使电网模拟源20输出在预设角度中断预设时长的模拟电网，以使被测并网电子设备50并网运行并监控该被测并网电子设备50；最后控制监测分析装置30，记录和分析被测并网电子设备50的输出(如电网波形和电流波形)。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序产品中的计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非暂态计算机可读取存储介质中，该计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被相关设备执行时，可使相关设备执行上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种并网电子设备的测试验证方法，其特征在于，并网电子设备一侧接入电网模拟源，所述电网模拟源提供模拟电网，所述并网电子设备的另一侧接入供电电源，所述测试验证方法包括：

配置所述供电电源提供电力，所述并网电子设备处于工作状态；

为所述电网模拟源配置电网中断测试程序，以使所述模拟电网在预设角度中断预设时长，所述预设角度为0°、90°和270°；

所述中断测试程序中先配置预设角度为0°，中断时长逐次延长的测试，所述中断测试程序中后配置预设角度90°/270°，中断时长逐次延长的测试；

监测所述并网电子设备在电网中断测试程序运行时的输出；

对所述并网电子设备的输出设置阈值条件，当所述并网电子设备的输出不满足阈值条件时，则判定所述并网电子设备未通过测试。

2.根据权利要求1所述并网电子设备的测试验证方法，其特征在于，所述预设时长小于10/f,其中f为电网的频率。

3.根据权利要求2所述的并网电子设备的测试验证方法，其特征在于，f为50Hz,所述预设时长为1毫秒、10毫秒或20毫秒。

4.根据权利要求1所述的并网电子设备的测试验证方法，其特征在于，所述并网电子设备为单相并网电子设备或者三相电子设备，对应地，所述电网模拟源模拟单相电网或三相电网。

5.一种并网电子设备的测试验证平台，其特征在于，包括：

供电电源，用于为所述并网电子设备提供电力；

电网模拟源，用于配置电网中断测试程序，模拟电网在预设角度中断预设时长，所述预设角度为0°、90°和270°；

所述中断测试程序中先配置预设角度为0°，中断时长逐次延长的测试，所述中断测试程序中后配置预设角度90°/270°，中断时长逐次延长的测试；

监测分析装置，用于监测所述并网电子设备在电网中断测试程序运行时，所述并网电子设备输出；以及，

对所述并网电子设备的输出设置阈值条件，当所述并网电子设备的输出不满足阈值条件时，则判定所述并网电子设备未通过测试。

6.根据权利要求5所述测试验证平台，其特征在于，还包括：

监控装置，监控所述供电电源、所述电网模拟源以及所述监测分析装置。

Images