[VIP第4年] 指数:4
一、高低电压穿越检测平台
1.1 设备概述
光伏逆变器高低电压穿越检测平台在光伏/储能逆变器实际运行中模拟电网电压升高/跌落，以验证光伏/储能逆变器是否具有高/低电压穿越能力。图1-1为移动式光伏逆变器高低电压穿越检测平台单相和三相原理图。检测平台采用阻抗分压法在测试点制造电压跌落，考察光伏逆变器对电网电压跌落的反应。检测平台采用阻容升压原理，在测试点制造电压升高，考察光伏逆变器对电网电压升高的反应。
（a）单相原理图
（b）三相原理图
图1-1 光伏逆变器高低电压穿越检测平台原理图
图1-1中，CB1、CB3为平台输入、输出断路器；CB2为限流电抗器旁路断路器；CB4为低穿支路断路器；CB5为高穿支路断路器；QA、QB、QC为负荷开关，用于相序选择；QN为零线负荷开关，用于接地控制；通过QA、QB、QC、QN的组合，可以实现任意单相、两相和三相电压跌落/升高。
每相串联电抗器（限流电抗器）及开关组合方式、每相并联电抗器（短路电抗器）及开关组合方式如图1-2所示，电抗器采取8421组合方式，通过与开关的组合，可以形成0-15共16种组合。2组8421电抗器可以形成256种组合，通过此方式可以形成0-90%范围内非常精细的电压跌落值。
（a）串联电抗器及开关组合方式
（b）并联电抗器及开关组合方式
图1-2串并联电抗器及开关组合方式
平台输入、输出侧配置电压电流测量装置，高穿和低穿支路配置电流测量装置，电压测量装置可以采用PT或电压传感器，电流测量装置采用罗氏线圈，测量装置二次测量信号提供给录波仪进行录播分析。
1.2 技术指标
序号 | 参数名称 | 数值 |
1 | 额定电压 | 380V |
2 | 额定频率 | 50Hz |
3 | 额定容量 | 1.26MVA |
4 | 额定电流 | 1914A |
5 | 接线方式 | 3相+N+GND |
6 | 故障种类 | 任意单相、任意两相、三相 |
7 | 电压跌落幅值 | 0-90%，步长5%，误差小于±5%，全自动化操作，无需手动。 |
8 | 电压跌落持续时间 | 100ms~1min设定，误差小于20ms。 90%、85%：（GB 2000ms）60s 75%：（GB 1500ms）60s 50%：（GB 1214ms）30s 35%：（GB 920ms）10s 20%：（GB 625ms）5s 0%：（GB 150ms）5s |
9 | 电压升高幅值 | 100-140%，步长5%，误差小于±5%，全自动化操作，无需手动。 |
10 | 电压升高持续时间 | 100ms~1min设定，误差小于20ms。 140%、135%：1s 130%：（GB 500ms）1s 125%：60s 120%：（GB 10s）60s 115%：60s 110：长期 |
11 | 电压互感器 | 0.5级，霍尔传感器，±5V，对外提供BNC插座，便于客户使用示波器或录波仪。 |
12 | 电流互感器 | 0.5级，罗氏线圈，±5V，对外提供BNC插座，便于客户使用示波器或录波仪。 |
13 | 操作方式 | 本地/远程，通信接口RJ45、RS485，提供通讯协议，客户可通过自有控制系统控制、读取等设备信息。 |
1.3 理论计算
1.3.1 低穿
根据测试标准，限流电抗投入后测试点的短路容量应为被测逆变器额定有功功率的3倍以上，客户被测逆变器容量为1.26MW，因此，系统电源及配变容量至少3.78MW，目前系统下显然是做不到的。因此，在现有电源及配变情况下，只能以1250kVA配变不跳闸，且配变出口电压跌落小于10%作为约束条件，能够满足400kW逆变器全部试验，同时兼容未来配变扩容到4000kVA时，能够***1260kW逆变器试验。
客户现场配变容量1250kVA，阻抗压降6%，计算出配变漏感为0.022mH，额定电流1900A。经过计算选取串联电抗XS=0.38mH、并联电抗XP=0.38mH时，可以形成0-90%范围内电压跌落值，具体请见excel计算列表。
1.3.2高穿
利用容性电流在串联电感上产生的压降可以提升电网电压，其中电阻R用于限流，根据LCR电路幅频特性可以得出100-140%范围内的电压升高。
经过计算支撑电容选取19mF，步长为1mF，通过19只接触器进行灵活投切，可以产生1-19mF，步长为1mF的共19种容值。
0.05Ω、0.1Ω、0.2Ω三种限流电阻及开关组合可以产生0.05Ω、0.1Ω、0.15Ω、0.2Ω、0.25Ω、0.3Ω、0.35Ω共7种电阻。同时串联电抗有15种组合，根据L、C、R三者均可调，理论上可以产生19*7*15=1995种组合，具体请见excel计算列表。
1.4 系统保护
考虑到装置为户外集装箱应用场景，装置输入、输出侧配置过浪涌电压抑制器，以防止雷击和操作过电压。
串联电抗器、并联电抗器、限流电阻和支撑电容配置温度传感器，实时检测温度状态，并远传至上位机，可触发门限报警。
集装箱内配置温湿度控制器，实时检测箱体内温度、湿度，并远传至上位机，可触发门限报警。
输入输出断路器为智能型断路器，配置三段式过电流保护，定值可整定。
