摘要：隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展，越來(lái)越多的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)，由于電網(wǎng)自身特征，對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的性能提出了嚴(yán)格的測(cè)試要求。本文主要針對(duì)并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)頻率響應(yīng)測(cè)試，反孤島效應(yīng)測(cè)試和低壓穿越測(cè)試三項(xiàng)測(cè)試需求，介紹艾德克斯電子的IT7300可編程交流電源在其中的作用。

一、 光伏并網(wǎng)逆變器

光伏并網(wǎng)逆變器是光伏系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制的核心，是把太陽(yáng)能電池所輸出的直流電轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電再輸入電網(wǎng)的設(shè)備。逆變器效率的高低影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的高低，因此，逆變器的性能保障非常重要。




二、 光伏并網(wǎng)逆變器測(cè)試需求

由于要通過(guò)光伏并網(wǎng)逆變器直接將電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波電流饋入電網(wǎng)，那么電網(wǎng)的任何變動(dòng)都會(huì)對(duì)光伏逆變器正常運(yùn)作產(chǎn)生影響，因此對(duì)逆變器性能的測(cè)試中逆變器對(duì)于電網(wǎng)變動(dòng)的反應(yīng)是十分重要的測(cè)試項(xiàng)目。下面詳細(xì)介紹一下逆變器電網(wǎng)頻率響應(yīng)測(cè)試、反孤島效應(yīng)測(cè)試以及低電壓穿越測(cè)試三項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容。



1.電網(wǎng)頻率響應(yīng)測(cè)試。測(cè)試逆變器是否在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)（電壓正常的情況下）逆變器可以正常工作；在規(guī)定的頻率范圍段，逆變器正常運(yùn)行規(guī)定的時(shí)間后，停止并網(wǎng)供電；在規(guī)定的頻率范圍外則認(rèn)為電網(wǎng)頻率異常，并網(wǎng)逆變器停止工作。其頻率響應(yīng)時(shí)間必須滿足下表要求

2.反孤島效應(yīng)測(cè)試。“孤島”是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于光伏逆變器的存在，使電網(wǎng)停電區(qū)部分線路仍維持帶電狀態(tài)，形成電力供應(yīng)的“孤島”。此狀態(tài)可能會(huì)帶來(lái)一系列的安全隱患和事故糾紛，危及人身安全，造成設(shè)備損壞，因此就有了反孤島效應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中要求包括：電網(wǎng)失壓時(shí)，防孤島效應(yīng)保護(hù)必須在2秒內(nèi)完成，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開(kāi)。反孤島效應(yīng)的檢測(cè)分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法通過(guò)檢測(cè)逆變器輸出是否偏離并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，其中有電壓和頻率檢測(cè)法，是通過(guò)可編程交流電源模擬電壓頻率變化使其超出孤島檢測(cè)設(shè)定閥值，從而檢測(cè)到孤島的發(fā)生。但在逆變器輸出功率與局部負(fù)載功率平衡時(shí)無(wú)法檢測(cè)出孤島效應(yīng)的發(fā)生。主動(dòng)式孤島檢測(cè)方法通過(guò)控制逆變器輸出電壓和頻率與電網(wǎng)的電壓和頻率存在一定的誤差（誤差在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)），當(dāng)電網(wǎng)工作正常時(shí)，由于鎖相電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的誤差始終在一個(gè)較小的范圍內(nèi)；但是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)與之前的誤差累積，從而導(dǎo)致誤差進(jìn)一步增加，直到超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，觸發(fā)孤島效應(yīng)保護(hù)電路。該方法檢測(cè)精度高，檢測(cè)盲區(qū)小。反孤島檢測(cè)需要一臺(tái)可編程交流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵跍y(cè)試過(guò)程中需要不斷的調(diào)節(jié)模擬電網(wǎng)的電壓頻率的變化，使電網(wǎng)和逆變器輸出我誤差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍，或者模擬電網(wǎng)的突然失電，來(lái)觸發(fā)防孤島保護(hù)電路。IT7300可編程交流電源電壓頻率精準(zhǔn)的連續(xù)可調(diào)，可用于反孤島效應(yīng)測(cè)試。

3.低電壓穿越（LVRT）測(cè)試。對(duì)于光伏電站當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動(dòng)引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而“穿越”這個(gè)低電壓區(qū)域（我國(guó)光伏并網(wǎng)逆變器LVRT的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下圖）。




由以上測(cè)試項(xiàng)目的介紹可以發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的這些性能測(cè)試，需要提供一個(gè)功能強(qiáng)大的交流電源，能夠滿足模擬電網(wǎng)的上述變化特征的需求。

三、 艾德克斯IT7300系列可編程交流電源

艾德克斯電子多年一直致力于電源及電源測(cè)試領(lǐng)域的研究，針對(duì)交流電更大范圍及更復(fù)雜的變動(dòng)特性，研發(fā)推出了IT7300系列可編程交流電源，該系列電源可提供模擬各種正常及異常的交流電輸入情況，并能量測(cè)待測(cè)物重要的電性能參數(shù)，滿足光伏并網(wǎng)逆變器上述測(cè)試的要求。



IT7300系列交流電源電壓規(guī)格為0~500V,頻率在45Hz~500Hz范圍內(nèi)可調(diào)，滿足電網(wǎng)模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過(guò)面板上的按鍵實(shí)時(shí)設(shè)定所需電源的波形，模擬電壓、頻率緩升降、電源瞬斷、突波、特定相位角開(kāi)啟或關(guān)閉等特性，根據(jù)需要模擬電網(wǎng)的各種正常及異常狀況，能夠更有效地實(shí)施并網(wǎng)逆變器性能測(cè)試。

IT7300系列交流電源還提供LIST功能，可模擬標(biāo)準(zhǔn)正弦波，突波和陷波，且波形上升和下降沿可設(shè)定，擬合交流正弦波形幅值遞增和遞減的情況。List波形可以根據(jù)需要自行設(shè)定電壓有效值，頻率，上升和下降時(shí)間、延時(shí)時(shí)間等參數(shù)，因此對(duì)于編輯測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中電網(wǎng)電壓故障跌落直到恢復(fù)的變化過(guò)程，并自動(dòng)運(yùn)行變化，實(shí)現(xiàn)低電壓穿越測(cè)試。

艾德克斯電子的IT7300系列交流電源提供功能強(qiáng)大且穩(wěn)定的交流電源，模擬待測(cè)物實(shí)際工作環(huán)境，完成待測(cè)物相關(guān)性能的測(cè)試。該系列交流電源除了可以應(yīng)用于光伏領(lǐng)域的測(cè)試還可應(yīng)用于電子電機(jī)產(chǎn)業(yè)、照明、航空、軍工等廣泛領(lǐng)域。