CN203858310U - 一种大功率储能变流器测试系统 - Google Patents

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卢胜利
鞠文耀
李新民
刘钊
裴乐
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Abstract

本实用新型涉及一种大功率储能变流器测试系统,包括双向交流模拟电源、双向直流模拟电源、孤岛检测装置、充电机特性检测装置、功率分析装置、待检测储能变流器、可调电阻、可调电容;本实用新型由于双向直流模拟电源模拟了储能蓄电池的电气特性、双向交流模拟电源模拟了电网的电气特性,同时可模拟重现储能变流器在实际应用中的各种故障特性,系统化了储能变流器的测试。工程师使用系统上不需要重复设计,就可对类似型号、类似性能的变流器进行测试,并且仿真模拟其工作和故障过程,简化了测试的复杂性。

Description

一种大功率储能变流器测试系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种测试系统,尤其涉及一种大功率储能变流器测试系统。
背景技术
[0002] 我国面临着智能电网建设和大规模新能源同步发展的客观要求,既要重视电网抵御风险的能力及基础性设施的现代化水平,又要重视可再生能源的利用,保证环境友好型能源的可持续发展。
[0003]目前我国风能、太阳能发电等新能源发电技术已经迅速推广,但自身所固有的随机性、间歇性特征,决定了其规模化发展必然会对电网安全运行带来显著影响。大容量储能技术的应用将促进电网结构的优化,实现新能源的友好接入和协调控制。在新能源和智能电网双重推动下,大力发展大容量储能技术将成为近几年的紧要任务之一。
[0004] 近来,各种新型电池、储能变流器系统不断被推出。为优化和提高系统性能和稳定性,工程师在设计这些系统的过程中需要额外设计系统测试方案对其性能和实际运行效果进行测试,如并网电能质量、对电池的充电性能、直流输出纹波等。同时,为保障储能变流器系统安全可靠地运行,变流器的一系列安规测试和保护测试也被要求到测试规范中来,如孤岛测试、低电压穿越性能、过欠压、过欠频保护等。
[0005] 针对不同的储能领域应用的变流器产品,产品测试与认证过程中需要进行各种测试,不同的工程师在设计系统时若采用不同的数据测试方案,这将可能会导致测试项目混舌L从而引起不必要的重复设计。而实际上储能应用系统有着许多的共性,而认证测试过程中所需要的参数具有一定的重复性。
实用新型内容
[0006] 针对以上问题本实用新型提供一种具有一定扩展能力的通用大功率储能变流器测试系统,测试通用的系统参数、简化和统一测试标准,缩短系统设计周期。本实用新型搭建储能变流器性能与安规的测试系统,适用于大容量储能变流器的试验测试。该系统具备对0-500kW功率等级、0-900V电压等级、0-500A电流等级的储能变流器性能测试能力,可采集和记录储能变流器的并网功率、转换效率、输出电能直流、直流充放电特性、直流输出纹波等。同时,该测试系统可用于储能变流器的各种安规测试,例如孤岛测试、接地故障保护测试、绝缘电阻测试、漏电流保护测试、直流分量测试、欠压过压保护测试、频率保护测试坐寸ο
[0007] 为了解决以上问题本实用新型提供了一种大功率储能变流器测试系统,其特征在于:包括双向交流模拟电源、双向直流模拟电源、孤岛检测装置、充电机特性检测装置、功率分析装置、待检测储能变流器、可调电阻、可调电容;
[0008] 所述的待检测储能变流器由AC端、功率单元、DC端组成,待检测储能变流器DC端通过第一开关与双向直流模拟电源相连、待检测储能变流器AC端通过第二开关分别与第三开关、第四开关相连;
[0009] 双向交流模拟电源通过第三开关与第二开关相连、孤岛检测装置通过第四开关与第二开关相连;
[0010] 功率分析装置的一端连接在待检测储能变流器AC端,功率分析装置的另一端连接在待检测储能变流器DC端;
[0011 ] 充电机特性检测装置设置在待检测储能变流器DC端;
[0012] 可调电阻和可调电容并接在待检测储能变流器DC端与AC端的零线N端之间。
[0013] 所述的功率分析装置包括电流传感器、电压传感器、功率分析仪和电能质量分析仪。
[0014] 所述的孤岛检测装置包括精密RLC负载和智能加载控制板。
[0015] 作为本实用新型的进一步改进,所述的一种大功率储能变流器测试系统,还可连接储能电池和电网,储能电池通过第五开关连接在待检测储能变流器DC端;电网通过第六开关连接在待检测储能变流器AC端。
[0016] 本实用新型由于双向直流模拟电源模拟了储能蓄电池的电气特性、双向交流模拟电源模拟了电网的电气特性,同时可模拟重现储能变流器在实际应用中的各种故障特性,系统化了储能变流器的测试。工程师使用系统上不需要重复设计,就可对类似型号、类似性能的变流器进行测试,并且仿真模拟其工作和故障过程,简化了测试的复杂性。
附图说明
[0017] 图1是本实用新型系统的原理图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
[0019] 如图1所示,本实用新型提供了一种大功率储能变流器测试系统,包括双向交流模拟电源、双向直流模拟电源、孤岛检测装置、充电机特性检测装置、功率分析装置、待检测储能变流器、可调电阻、可调电容、储能电池、电网;
[0020] 所述的待检测储能变流器由AC端、功率单元、DC端组成,待检测储能变流器DC端通过第一开关与双向直流模拟电源相连、待检测储能变流器AC端通过第二开关分别与第三开关、第四开关相连;
[0021 ] 双向交流模拟电源通过第三开关与第二开关相连、孤岛检测装置通过第四开关与第二开关相连;
[0022] 功率分析装置的一端连接在待检测储能变流器AC端,功率分析装置的另一端连接在待检测储能变流器DC端;
[0023] 充电机特性检测装置设置在待检测储能变流器DC端;
[0024] 可调电阻和可调电容并接在待检测储能变流器DC端与AC端的零线N端之间。
[0025] 所述的功率分析装置包括电流传感器、电压传感器、功率分析仪和电能质量分析仪。
[0026] 所述的孤岛检测装置包括精密RLC负载和智能加载控制板。
[0027] 作为本实用新型的进一步改进,所述的一种大功率储能变流器测试系统,还可连接储能电池和电网,储能电池通过第五开关连接在待检测储能变流器DC端;电网通过第六开关连接在待检测储能变流器AC端。
[0028] 双向交流模拟电源可模拟公共电网的实际运行状况和实验室所需要的电网频率、电压的一般变化、极限故障状态等,如模拟市电的电压暂降、短时中断、频率漂移等,精确模拟出所需要的电网各种实验条件,为并网产品输出性能、过欠压保护试验、过欠频保护试验、低电压穿越特性、抗扰度试验可靠度测试等试验提供测试条件。此外,该交流模拟电源装置具备双向功率特性,能够满足储能变流器并网端能量双向流动、性能参数检测需求。
[0029] 双向直流模拟电源能够模拟储能电池的电压变化,回馈或吸收双向潮流功率,为大功率储能变流器提供可编程的直流源。通常的直流模拟电源是针对单向潮流系统的,而在储能变流器测试系统中潮流需双向流通,因此本测试系统中所采用的直流源是基于三相整流电路研制的双向直流模拟电源,满足测试所需要的充放电转换功能。
[0030] 防孤岛检测装置主要核心设备是精密RLC负载和智能加载控制板,可以任意组合模拟各类功率负载,能精确模拟谐振发生,可以满足储能变流器满负荷检测需要,满足变流器型式试验和出厂试验检测需要,有效检测变流器的防孤岛保护功能。
[0031] 充电机特性检测装置能够准确测试变流器直流输出侧特性及保护功能。该装置可快速检测变流器直流侧输出的稳压、稳流精度、稳压、稳流动态特性、效率、纹波系数等电气性能指标,整个检测过程全部按预先设定的程序进行,实现全自动鉴定测试,消除人为因素影响,使测试结果更加精确。
[0032] 可调电阻和可调电容并接在待检测储能变流器DC端与AC端的零线N端之间,模拟适当的漏电流来测试并网变流器的瞬时漏电流和平均漏电流保护。
[0033] 整个测试系统涉及对储能变流器检测的各项功能,配套装置和仪表均是测试专用设备,继承性通用性高。测试系统的搭建优化了储能变流器的测试功能,降低了重复设计工作量。
[0034] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不限制于本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种大功率储能变流器测试系统,其特征在于:包括双向交流模拟电源、双向直流模拟电源、孤岛检测装置、充电机特性检测装置、功率分析装置、待检测储能变流器、可调电阻、可调电容;所述的待检测储能变流器由AC端、功率单元、DC端组成,待检测储能变流器DC端通过第一开关与双向直流模拟电源相连、待检测储能变流器AC端通过第二开关分别与第三开关、第四开关相连;双向交流模拟电源通过第三开关与第二开关相连、孤岛检测装置通过第四开关与第二开关相连;功率分析装置的一端连接在待检测储能变流器AC端,功率分析装置的另一端连接在待检测储能变流器DC端;充电机特性检测装置设置在待检测储能变流器DC端;可调电阻和可调电容并接在待检测储能变流器DC端与AC端的零线N端之间。
2.根据权利要求1所述的一种大功率储能变流器测试系统,其特征在于:所述的功率分析装置包括电流传感器、电压传感器、功率分析仪和电能质量分析仪。
3.根据权利要求1所述的一种大功率储能变流器测试系统,其特征在于:所述的孤岛检测装置包括精密RLC负载和智能加载控制板。
4.根据权利要求1所述的一种大功率储能变流器测试系统,其特征在于:还可连接储能电池和电网,储能电池通过第五开关连接在待检测储能变流器DC端;电网通过第六开关连接在待检测储能变流器AC端。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106959418A (zh) * 2016-01-11 2017-07-18 上海电气集团股份有限公司 基于储能pcs的测试系统及测试方法
CN109061338A (zh) * 2018-07-04 2018-12-21 蔚来汽车有限公司 储能pcs对拖测试平台及方法
CN110618330A (zh) * 2019-09-27 2019-12-27 上海科梁信息工程股份有限公司 变流器检测平台以及检测方法

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