申请/专利权人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院;国网湖北省电力有限公司

申请日：2023-06-12

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN116819201B

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00;H02J3/32;H02J3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.09.29#公开

摘要：本发明提供一种分布式新能源中储能变流器复合功能测试装置及方法，该装置包括三组单相模组，每组单相模组包括ACDC模块、DCAC模块以及连接在ACDC模块和DCAC模块之间的直流支撑电容相连，ACDC模块包括隔离变压器、网侧预充回路、网侧滤波回路和网侧单相全桥电路；DCAC模块包括负荷侧单相全桥电路、负荷侧滤波回路和负荷侧预充回路；ACDC模块用于直流恒压控制，保持直流母线电压，DCAC模块根据装置所运行模式不同进行不同控制。本发明还提供一种分布式新能源储能变流器复合功能测试方法。本发明能够实现对分布式新能源领域中变流器装置的并网、离网性能检测，降低检测平台的建设成本，提高检测效率。

主权项：1.一种分布式新能源中储能变流器复合功能测试装置，其特征在于：包括三组单相模组，每组单相模组包括ACDC模块、DCAC模块以及连接在ACDC模块和DCAC模块之间的直流支撑电容C2；ACDC模块用于直流恒压控制以保持直流母线电压，所述DCAC模块用于在电网模拟器模式下进行交流电压频率调节，在直流可调电源模式下进行直流电压调节控制，在光伏模拟器模式下根据所设定的光伏曲线进行恒流控制，在电子负荷模式下进行交流恒功率运行模拟负荷特性，在孤岛检测模式下根据负荷大小进行恒功率控制；所述ACDC模块包括依次连接的隔离变压器T1、网侧预充回路、网侧滤波回路和网侧单相全桥电路U1；DCAC模块包括依次连接的负荷侧单相全桥电路U2、负荷侧滤波回路和负荷侧预充回路；在电网模拟器模式下进行交流电压频率调节，具体包括：步骤1：将ACDC模块的输入侧与电网相连，DCAC模块的输出侧与负荷或待测单相变流器相连；步骤2：控制网侧单相全桥电路U1做整流运行，在直流支撑电容C2两端产生直流电压Udc；步骤3：控制负荷侧单相全桥电路U2做逆变运行，输出交流电UA’N’，UA’N’电压、频率可调；在直流可调电源模式下进行直流电压调节控制，具体包括：步骤1：将ACDC模块的输入侧与电网相连，DCAC模块的输出侧与负荷或待测单相变流器相连；步骤2：控制网侧单相全桥电路U1做整流运行，在直流支撑电容C2两端产生直流电压Udc；步骤3：控制负荷侧单相全桥电路U2中IGBT模块Q3保持断开，Q4保持导通，此时负荷侧单相全桥电路U2形成buck电路，控制IGBT模块Q1、Q2输出直流可调电压UA’N’，其中UA’N’＜Udc；在光伏模拟器模式下根据所设定的光伏曲线进行恒流控制，具体包括：步骤1：ACDC模块的输入侧与电网相连，DCAC模块的输出侧与待测变流器直流端相连；步骤2：设定光伏曲线的最大功率点Um,Im、开路点Uoc,0和短路点0，Isc；步骤3：根据式1描绘出光伏板标准条件下的U-I曲线： 式中： 其中UA’N’为所接入的待测变流器端口电压，Uoc、Isc分别为开路电压和短路电流，Um、Im分别为最大功率点处电压电流；步骤4：控制网侧单相全桥电路U1做整流运行，在直流支撑电容C2两端产生直流电压Udc；步骤5：控制负荷侧单相全桥电路U2中IGBT模块Q3保持断开，Q4保持导通，以端口电压UA’N’为输入，根据所设定的光伏曲线确定所应输出的电流值IA’N’；步骤6：通过控制IGBT模块Q1和Q2输出电流值IA’N’，并与最大功率点处电流Im作比较，判断待测变流器是否具备最大功率点跟踪功能；在电子负荷模式下进行交流恒功率运行模拟负荷特性，具体包括：步骤1：ACDC模块的输入侧与待测电源输出端相连，DCAC模块的输出侧与电网相连；步骤2：接入后控制网侧单相全桥电路U1做整流运行，在直流支撑电容C2两端产生直流电压Udc；步骤3：通过负荷侧单相全桥电路U2做恒功率控制，根据所设定的负载大小和负载类型调整有功、无功输出，实现对负载特性的模拟；在孤岛检测模式下根据负荷大小进行恒功率控制，具体包括：步骤1：ACDC模块的输入侧与待测单相变流器交流侧并联接入220V交流母线，DCAC模块的输出侧与双向直流源相连，交流母线通过开关QS0与电网相连，QS0断开；步骤2：完成系统接入后闭合开关QS0，待测单相变流器启动并开始并网运行，其输出功率为PINV；步骤3：控制网侧单相全桥电路U1并网直流侧恒压运行，直流侧电压为Udc；步骤4：控制负荷侧单相全桥电路U2中IGBT模块Q3保持断开，Q4保持闭合形成buck回路；步骤5：控制负荷侧单相全桥电路U2直流恒功率运行，输出功率Pm＝-PINV；步骤6：网侧单相全桥电路U1输出功率稳定后断开QS0，待测单相变流器处于孤网运行状态，若变流器具备孤岛检测功能则能够停止运行，处于孤岛保护状态，否则继续运行。

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