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新能源发电的中心-逆变器的功能确诊

目前新能源发电已经成为了一种主流的发电方式,各界对于它的关注也是逐渐增加。但是其中的发电核心逆变器是如何测试,其中的测试难点以及逆变器的性能诊断是如何进行的呢?这篇文章将会带您快速了解。

一、2020年新动力发电的开展

新动力首要包括风能、太阳能、生物质能、核能等。近年,在传统动力供应日趋严重,环境保护压力加大的布景下,新动力成为我国重要的动力战略。十三五期间国家仍旧“主打”低碳绿色,从工业视点来看,光伏、风电与核电等清洁发电工业将取得利好。

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图 1  2008-2018年全球光伏前史新增装机改变

二、中心设备逆变器的测验难点

光伏风电作为新动力发电中两种首要方式,作为发电的中心设备,逆变器的功率与转化功率的提高就成为规划与出产的要点。这儿咱们针对光伏风电发电,来跟咱们共享下测验的难点到底在哪里呢?

难点1:功率、功率测验

光伏风电经过逆变器转化时简单使波形信号简单产生畸变。这些畸变的波形都对错正弦信号,如含有丰厚的高频谐波重量。假如没有高采样率与高带宽,则无法对高频成分进行精确丈量,因而其丈量值与实在值存在巨大距离。

难点2:光伏与风电职业低电压穿越(LVRT)测验

低电压穿越规则,当电网电压下跌一段时间内,并网设备如太阳能逆变器或风力发电仍需坚持输出,直到电网电力康复正常。测验时要将这个进程波形悉数坚持记载,需求在确保采样率的状况下长期记载,再针对数据进行剖析。

难点3:谐波测验规范

电源体系及并网设备的谐波、间谐波丈量办法和丈量仪器技能规范,是世界电能质量丈量规范中能精确丈量电网谐波的规范,由于光伏风电产生的电能一般会含有许多的谐波,所以需求经过谐波测验规范才干准入并网。

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图2  光伏风电职业发电的测验图

三、处理方案:

1.   功率、功率测验

如图3所示咱们能够看到光伏发电测验的要点就在于光伏逆变器的功率与功率值,PA8000功率剖析仪选用全新的数据收集技能,具有突破性0.01%功率丈量精度,能够完成对转化功率的精确丈量。

一起,PA功率剖析仪支撑7通道电压电流一起测验,一台仪器可一起在多个点一起履行功率丈量,能够为光伏逆变器、风力换流器的功率测验供给有力的数据支撑。

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图3  光伏发电测验原理图

2.   光伏与风电职业低电压穿越(LVRT)测验

光伏职业的低电压穿越进程如下:

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图4  光伏职业的低电压穿越测验原理图

依据GB/T 19964-2012的要求光伏职业低电压穿越测验需求满意以下要求:

(1) 并网点电压跌至0时,若能在150ms内康复到20%额外电压,逆变器要确保在这150ms内不脱网。

(2) 并网点电压在产生下跌后的0.625s内若能从20%额外电压开端康复,逆变器要确保不脱网接连运转625ms。

(3) 并网点电压在产生下跌后的2s内若能够康复到额外电压的90%时,逆变器能够确保不脱网持续运转。

风电职业的低电压穿越进程如下:

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图5  风电职业的低电压穿越测验原理图

依据GB/T 19963-2011的要求风电换流器低电压穿越测验需求满意以下要求:

(1) 风力发电机组输出端电压下跌至20%额外电压时,风力发电机组能够确保不脱网接连运转625ms。

(2) 风力发电机组输出端电压在产生下跌后 2s 内能够康复到额外电压的90%时,风力发电机组应能确保不脱网接连运转。

如图6所示,致远电子针对光伏和风电职业在软件上都加了专门的测验功用,不只能够处理光伏职业的低电压穿越测验问题,更是特意加入了风电职业的低电压穿越测验功用,能够协助风电职业用户自主的对风电换流器进行低电压穿越测验。

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图6  PAM办理软件低电压穿越数据剖析

3.   谐波测验规范

IEC61000-4-7谐波测验规范

IEC61000-4-7是电源体系及并网设备的谐波、间谐波丈量办法和丈量仪器技能规范,是世界电能质量丈量规范中能精确丈量电网谐波的规范。能够依据规范中的谐波限值规范剖析丈量目标的谐波含量是否超支。

IEC谐波丈量规范的频谱剖析距离为5Hz,谐波的幅值由谐波子组的均方根决议,对谐波含量的要求比较于一般谐波测验的旧规范严厉了许多,也更契合实际电网中的谐波含量散布状况。合作IEC61000-4-7中谐波含量的限值规范剖析,能供给更具说服力的谐波剖析成果。以IEC谐波测验规范的第7次谐波子组为例,image.png

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图7  IEC61000-4-7谐波测验规范

VDE-AR-N4105德标谐波测验规范

VDE-AR-N4105是德国新公布的低压电源并网运转办理规则,其检测难点在于丈量设备有必要供给高达178次谐波的丈量成果来进行谐波剖析。由于VED-AR-N4105低压并网规范要求谐波丈量规模掩盖整个低频域(约9KHz内),所以测验次数为8900/50=178(50Hz为第0次谐波)。

PA6000H系列功率剖析仪可一起支撑IEC与N4105德标谐波测验规范,最大可支撑500次谐波丈量,能够实在呈现出各次谐波成分和谐波失真要素(THD)。

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图8VDE-AR-N4105规范

4.   闪变阻抗角测验

惯例逆变器并网闪变测验需求RLC 负载,可是关于大型逆变器,运用RLC 负载现已不实际,所以IEC61400-21规范给出了在模仿电网状况下进行闪变阻抗角测验的办法。PA 功率剖析仪调配PAM 上位机软件可快速测算出不同闪变角下的短闪变值与闪变系数。此外咱们还针对性的优化了锁相算法,很好的处理了阶跃颤动,完成了更好的精度。

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